位于西昆仑甜水海地块东段的大红柳滩铁矿床是近年来发现的新元古代大型赤铁矿床。本文开展了详细的岩相学、电子探针(EPMA)和赤铁矿氧同位素分析,首次对该矿床矿石矿物特征进行了系统的研究,识别出3种白云石类矿物,分别为白云石、含铁白云石和铁白云石,根据矿石组构和矿物共生关系等特征,将成矿过程划分为沉积-成岩期、变质变形期和表生氧化期3个成矿期,其中沉积-成岩期形成的赤铁矿主要呈尘埃状、微细粒他形和自形-半自形结构,变质变形期和表生氧化期形成的赤铁矿主要呈板状-针柱状和重结晶他形粒状-显微鳞片状结构,矿物化学成分规律性的变化表明矿石中Fe元素的富集可能伴随着Mn、Mg和Ca元素的迁出,赤铁矿中普遍较高的MnO含量可能为赤铁矿中含类质同象的Mn所致。大红柳滩铁矿床与国内外成矿阶段类似的条带状铁建造(BIF)型富铁矿具有可比较的氧同位素特征,其中石英-赤铁矿型富矿石中的赤铁矿δ¹⁸O_V-SMOW值为-3.9‰~-0.9‰,贫¹⁸O_V-SMOW的特征表明变质热液流体和大气降水参与了富铁矿的形成过程,综合分析认为变质变形期和表生氧化期为富铁矿形成的重要阶段。