莲花山铜矿床位于内蒙古大兴安岭中南段,其成因还存在一定的争议。本文对其开展了辉钼矿铼-锇测年和硫化物的硫、铅同位素研究。研究结果显示,矿床形成于139.1±1.1 Ma,属于早白垩世,并非前人所认为的三叠纪。莲花山铜矿床硫化物的硫同位素组成(δ³⁴S_V-CDT)分布于-1.5‰至5.0‰之间,具有塔式分布特征,与大兴安岭中南段地区产出的其他锡-钨-银多金属矿床中硫化物的硫同位素组成非常类似,显示硫来源于深部岩浆,受到浅部硫源混染程度较小。莲花山铜矿床硫化物的铅同位素组成具有线性排列特征,显示成矿作用过程中成矿物质经历了两端元的混合,包括一个低放射性成因铅端元和一个高放射性成因铅端元。这种铅同位素特征与大兴安岭中南段产出的其他多金属矿床中的铅同位素具有非常相似的特征,反映了这些矿床可能含有一个相似的低放射性成因铅端元,但受到浅部不同铅的混染。莲花山铜矿床辉钼矿中铼的含量平均为1078×10^-9,低于兴蒙造山带中与俯冲环境形成的斑岩铜矿床中辉钼矿铼的含量2个数量级,但与高分异花岗岩有关的锡-钨-银多金属矿床中辉钼矿中铼的含量相似,显示莲花山铜矿床的形成可能与高分异花岗质岩浆活动有关,是高分异花岗岩晚期岩浆-热液作用的结果。莲花山铜矿床的产出指示区域内可能具有寻找高分异花岗岩型深成高温锡-钨矿化的潜力。