本文主要研究了鄂尔多斯盆地东北部中侏罗统直罗组地层层序、沉积体系和沉积相、砂体发育特征及其与砂岩型铀矿成矿关系，旨在为研究区直罗组新区顶测提供参考依据。 论文运用高分辨率层序地层学的原理和方法，利用野外露头、钻孔岩心和测井等资料，建立了研究区直罗组高分辨率层序地层格架。将直罗组划分为3个中期基准面旋回:MSC1大致相当于直罗组下段的下亚段;MSC2对应于直罗组下段的上亚段; MSC3为直罗组上段。为研究区直罗组的区域地层划分与对比提供了依据。 在高分辨率层序地层格架内，对研究区直罗组进行了沉积体系及沉积相分析，将研究区直罗组沉积划分为河流沉积体系、辫状河三角洲沉积体系、曲流河三角洲沉积体系及滨浅湖沉积体系4种沉积体系类型，恢复了研究区直罗早期及晚期沉积相格局。 通过研究区直罗组砂体与岩性特征研究，以及其稀土元素分布模式和微量元素分布曲线与蚀源区主要岩性的对比研究，得出研究区各地区直罗组沉积的物源方向一致，主要来自盆地北缘太古代-元古代变质岩发育区。 本论文首次尝试用硼法恢复研究区各地区直罗期沉积时水体中的古盐度。研究结果表明，研究区北部地区辫状河三角洲沉积体系和曲流河三角洲沉积体系的水体古盐度较低(千分之13.31-16.13),明显低于南部横山一安塞地区滨浅湖沉积体系的水体古盐度(千分之33.93-38.00)，也反映了沉积物(及淡水)主要是由北向南供应。 东胜地区直罗组下段砂体灰绿色砂岩的Fe203/Fe0比值与灰色砂岩Fe203/Fe0比值相当，Eh值略低，但硫含量明显低于灰色砂岩，反映灰绿色砂岩可能是由原来的灰色砂岩遭受后生氧化作用，消耗掉了低价态硫化物氧化成为黄色砂岩，又被非H2S的烃类还原性气体还原而成。 研究区直罗组地层层序、沉积体系和沉积相以及砂体特征与砂岩型铀矿成矿关系表明，研究区砂岩型铀矿化主要受MSC1中期基准面旋回控制:河流沉积体系及辫状河三角洲沉积体系是主要控矿沉积体系:辫状河流相及三角洲相是主要控矿沉积相;河道边部、河道拐弯处、河道由宽变窄及河道分叉处是有利成矿部位;有利成矿的砂体是厚度中等(20-50m)、胶结疏松、孔隙度较高、有机质和硫化物等还原剂丰富，并明显遭受了后生氧化改造的河道底部砂体。在此基础上，研究并对比了鄂尔多斯盆地东北部各地区直罗组下段砂体的渗透性及岩性地球化学特征。得出研究区其它地段直罗组下段砂体原生灰色砂岩中硫、有机质含量明显低于东胜地区，胶结程度更高，后生氧化作用强度低于东胜地区，因而其找矿潜力明显不如东胜地区。