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诸广山地区热液型铀矿床中广泛发育红色微晶石英脉型矿石,因含大量细小分散状赤铁矿而呈现红色,且该类型矿石品位通常与赤铁矿含量呈正相关,但赤铁矿与常见铀矿物沥青铀矿形成的氧化还原环境具有制约性,因此有必要开展铀成矿的氧化还原条件研究。本文以该区典型矿床棉花坑矿床为研究对象,运用年代学、矿物学、岩石地球化学、流体包裹体地球化学等方法和手段,对成矿时代、矿石矿物和蚀变矿物特征、成矿流体性质及其演化特征、铀成矿氧化还原条件等方面进行了系统研究和探讨,论文获得的主要认识如下:（1）将棉花坑矿床铀成矿作用划分为早晚两个期次,成矿早期特征矿物组合为红色微晶石英-赤铁矿-沥青铀矿,成矿晚期特征矿物组合为灰色微晶石英-黄铁矿-萤石-沥青铀矿。运用沥青铀矿LA-ICP-MS原位微区U-Pb定年技术获得早、晚两个期次成矿年龄分别为84.7±1.2Ma和65.3±1.6Ma。铀成矿作用受白垩纪至古近纪区域岩石圈伸展这一地球动力学控制。（2）运用电子探针、LA-ICP-MS原位微区分析技术对两种类型矿石中沥青铀矿成分分析,发现早期红色矿石中沥青铀矿以结晶差、与铁氧化物共生,高Si、Pb、Al元素,δCe正异常,重稀土元素富集为特征;晚期灰色矿石中沥青铀矿以结晶好、与黄铁矿共生,富U、Fe、Ca、Na、Mn、P元素,δEu负异常,轻稀土元素富集为特征。前者形成于氧化环境,后者形成于还原环境。（3）根据成矿阶段和矿物形态差异将棉花坑矿床黄铁矿分为6种类型（Ⅰ～Ⅵ型）:早期铀矿化前期立方体状和五角十二面体状黄铁矿（Ⅰ型）富集Li、Co、Cu,形成温度高,铀含量低。早期铀矿化峰期立方体状黄铁矿（Ⅱ型）亏损Fe、S、Sr,富集U、Pb、Sm、Nd、Cu、Co、Ti等元素,稀土元素含量低。晚期铀矿化早阶段黄铁矿具有自形五角十二面体（Ⅲ型）、半自形立方体状（Ⅳ型）两种晶形,其地球化学特征相似,富集K、P、As、Tl、Au、Sb等元素,亏损Nb、Zr、Hf、Ba、Sr等元素,稀土元素含量极低。晚期铀矿化晚阶段有脉状（Ⅴ型）、胶状黄铁矿（Ⅵ型）两种,强烈亏损Fe、S,富集U、Pb、As、Th、Sm、Nd、Bi等元素,稀土元素含量高。扫描电镜结果显示沥青铀矿与黄铁矿接触部位具有反应边结构,成分上渐变式过渡,愈靠近沥青铀矿,黄铁矿具有Fe、S含量降低,U、Pb、REE、Co、Ni、As、Se元素含量增高特征。黄铁矿可还原成矿热液中的U6+形成沥青铀矿,其中S-为主要的还原剂,Fe2+也可能参与该还原过程。（4）将棉花坑矿床红色矿石中赤铁矿分为矿前期斑状、成矿期云雾状、成矿期浸染状、矿后期网脉状4种类型,与沥青铀矿密切相关的赤铁矿结晶差,粒径小,主要呈云雾状。成矿前斑状赤铁矿为蚀变长石、黑云母的产物,富含Fe、Al、Mg、K、LREE等元素,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、Zr、Hf等元素;与沥青铀矿共生的云雾状赤铁矿富含Fe、Si、Al、U、Pb、Li、Rb等元素,具有明显δCe正异常。（5）运用显微测温技术和激光拉曼测试分析对流体包裹体成分研究发现,早期铀矿化成矿前流体为高温（360℃～400℃）、中等密度（平均0.9g/cm3）、低盐度（6.0～9.0wt%Na Cl）流体;红色矿石中流体包裹体气相中富含O2,流体为中高温（240-320℃）、中等密度（平均0.826g/cm3）、低盐度（5.0～9.0wt%Na Cl）;灰色矿石中共生的石英、萤石包裹体气相中富含大量H2、CH4、CO2,成矿流体为中高温（240-300℃）、中等密度（平均0.869g/cm3）、低盐度（5.0～8.0wt%Na Cl）流体;晚期铀矿化矿后期为中低温（120～180℃）、中等密度（平均0.918g/cm3）、低盐度（2.0～4.0wt%Na Cl）流体。从早期成矿前至晚期成矿后,成矿流体具有温度、盐度降低,密度增大的趋势。早期成矿流体为氧化性流体,晚期成矿流体为还原性流体。（6）棉花坑矿床早期深源还原性成矿流体混合了较多的大气降水,成矿流体呈氧化性,形成红色微晶石英脉型铀矿化;晚期深源还原性成矿流体混合了较少的大气降水,成矿流体保持还原性,形成灰色微晶石英脉型铀矿化。沥青铀矿并非只能形成于强还原环境中,也可形成于氧化环境中,还原环境不是沥青铀矿沉淀富集的必要条件。还原环境更加有利于沥青铀矿富集沉淀,更易形成富矿。