棉花坑铀矿床是我国华南重要的大型花岗岩型铀矿床,该矿床碳酸盐化与铀矿化关系密切,本研究对棉花坑铀矿床深部矿体不同期次的方解石进行碳、氧同位素分析。该矿床矿前期、成矿期、矿后期都发育方解石,从早到晚,方解石的δ13CPDB值有明显降低的趋势,而δ18OSMOW值矿前期最低,成矿期与矿后期方解石的δ18OSMOW值变化范围与平均值相似。棉花坑矿床矿前期方解石δ13CPDB为-4.9‰-6.0‰,平均值为-5.5‰,与幔源的CO2的碳同位素变化范围和平均值相似,而成矿期与矿后期由于CO2发生脱气作用引起同位素分馏而降低,表明该矿床成矿流体中的碳来自地幔去气作用,方解石的δ13CPDB-δ18OSMOW组成呈负相关关系,进一步证实棉花坑铀矿床成矿流体中CO2矿化剂由地幔去气作用形成。