上白垩统红杂色层为松辽盆地南部含铀目标层位,长期以来该套含铀层位的划分问题一直悬而未决,同时前人大部分研究仅聚焦于铀矿带范围内,矿带外围以及南部区域上研究程度较低,缺乏系统认识。为准确厘定含矿层位,明确上白垩统红杂色层沉积充填演化特征与砂岩型铀矿的关系,论文综合运用地层学、沉积学、砂岩型铀成矿理论,利用岩心、钻井、测井和地震等资料对其进行了重新认识和系统研究。研究结果表明,目前被核工业系统笼统归为姚家组的这套含铀红杂色层可以划分出泉头组、青山口组和姚家组,地层展布表现为泉头组东部沉降向西部超覆、青山口组-姚家组东部抬升剥蚀-中部沉降-西部隆起缺失的特点,红杂色层沉积期沉降和沉积中心逐渐向西偏移,研究区中部的陆家堡-舍伯吐-架玛吐古隆起存在“鞍部式”的超覆沉积充填和消亡特征。泉头组→青山口组→姚家组沉积充填过程中,物源体系由张广才岭南段→康平-法库丘陵→大兴安岭南段逐渐西移,在青山口组-姚家组沉积期接受盆内舍伯吐-架玛吐古隆起的局部物源供给;沉积相类型以河流相为主,且河道存在向西迁移摆动和向古隆起“鞍部”汇聚的特点。红杂色层沉积充填演化规律决定了砂岩型铀成矿的沉积背景:（1）“东抬西降”的地层充填特征控制了“物源-铀源”体系的变化,物源体系的转变使主要含矿层（青山口组和姚家组）沉积期具有很好的物源-铀源条件;（2）沉积砂体向西叠置迁移明显,河道叠置及相变部位、氧化-还原砂体过渡部位均有利于砂岩型铀成矿;（3）本文首次提出的“古沟谷-残丘”式的沉积演化模式揭示了古隆起的超覆消亡过程,同时解释了炎热干旱古气候背景下灰色砂体的成因:形成于古隆起的汇水作用。由此,明确了松辽盆地南部红杂色层找矿方向:找矿层位由盆地东部（泉头组）-中西部（青山口组、姚家组）逐步上移;砂体预测需遵循砂体向西迁移规律;具古隆起“鞍状”格局的汇水地貌是寻找有利铀成矿灰色砂体的主要部位。本研究首次全面系统地阐述了松辽盆地南部上白垩统含铀红杂色层（泉头组、青山口组和姚家组）的充填特征及其沉积演化规律,提升了该地区基础地质研究,可为该地区或类似盆地的砂岩型铀矿找矿工作提供新的思路和方向。