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在对砂岩型铀矿的找矿和研究工作中,首先必须揭示该类型铀矿的时空分布等成矿规律,而成矿时代的研究,则是其中不可缺少的内容之一。成矿相对于围岩的时间关系不但是研究金属成矿省地质历史演化的钥匙,还是深入探讨和研究矿床的成矿物质来源、成矿机制及成矿动力学背景等问题的重要基础。一直以来,受分析测试手段与样品因素的限制,在砂岩型铀矿中进行成矿定年多采用全岩/单矿物U-Pb法,但是争议颇大,如何精确获得砂岩型铀矿成矿年龄一直是困扰地质工作者的难题。本文通过对杭锦旗铀矿的岩石学矿物学的研究,表明研究区的铀矿物主要以铀石为主,与其成因相关且密切共生的矿物主要有：黄铁矿、钛铁矿、硒铅矿、方解石、绿泥石、高岭石以及有机质等；结合电子探针的分析与应用,创新性地利用飞秒激光剥蚀多接收等离子体质谱(fLA-MC-ICPMS)对研究区高含量矿石样品中的铀矿物进行原位微区U-Pb定年,获得五组铀石LA-ICP-MS U-Pb年龄,由早到晚依次为：晚白垩世68.6±2.1Ma、晚渐新世30±0.8Ma、中新世中期16.7±0.77Ma、中新世晚期7.07±0.24Ma与更新世1.2±0.07Ma。为了综合讨论铀石LA-ICP-MS U-Pb年龄的合理性,同时采用传统的全岩U-Pb等时线法与其作为对比。与16个样品获得的两组全岩U-Pb等时线年龄71±8Ma(晚白垩世)与39±11Ma(始新世早期-渐新世晚期)相比,认为铀石LA-ICP-MS U-Pb法不仅能测试出多个成矿期次,还包含了全岩U-Pb等时线方法所得的年龄信息；同时还可提供铀矿物原位微区的稀土和微量元素分析数据,显示铀石的铀源主要来自于地壳浅部,形成及保存条件为中性到还原的环境。表明了铀石LA-ICP-MS U-Pb法更为精确、全面以及高分辨率,拥有传统的全岩/单矿物U-Pb等时线法不可比拟的优点。对砂岩型铀矿矿石样品进行原位微区LA-ICP-MS U-Pb定年的应用无疑开拓了砂岩型铀矿成矿定年的新方法与新思路。利用本次获得的杭锦旗铀矿成矿年代学研究结果,探讨了铀成矿作用与盆地后期改造动力学演化之间的响应,认为杭锦旗砂岩型铀矿床的形成过程经历2个成矿阶段：①晚白垩世层间氧化成矿期(71±8～68.6±2.1Ma)：②始新世河套断陷盆地发育以来的富集改造保矿期(39±11～1.2±0.07Ma)。研究区的铀成矿是不同成因期次的地下水及油气热液流体对区内含铀砂体进行长期的富集改造成矿作用的结果。在配合全岩U-Pb等时线年龄研究同时,本文还做了大量的U-Ra平衡测试,通过铀镭平衡特征研究,认为杭锦旗砂岩型铀矿床矿石U-Ra平衡系数不服从正态分布,这一认识不利于对本矿床用同一个U-Ra平衡系数进行伽马测井数据修正。近代以来(16000年内)所有钻孔的矿石样品中铀具有迁移和富集的特性,整体上非矿化砂体铀迁出,矿化砂体获得铀,显示了非矿化砂岩是铀成矿的重要铀源；油气活动下形成的绿色蚀变带U-Ra达到平衡,显示了油气二次还原作用的保矿作用。