青藏高原南部是整个青藏高原上陆/洋转换和地体拼贴最复杂、岩浆-流体活动最强烈、壳/幔物质-能量交换最活跃的地区,同时也是大规模成矿作用强烈发育及金属矿产资源非常集中的地带。冈底斯成矿带地处青藏高原南部地区,继冈底斯斑岩铜矿带之后,一大批重要的金属矿床又陆续被发现,其中,冈底斯北部Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带极具成矿远景。前人针对成矿带内的Pb-Zn-Ag成矿作用开展了大量的研究工作,但是对矽卡岩型铁(铜)矿床却很少关注。事实上,铁(铜)矿床的研究对于理解区域成矿作用具有重要意义,因而本文针对区内多个铁(铜)矿床进行了详细的地质研究,并对与成矿密切相关的岩体进行了详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素研究,查明了成矿流体和成矿物质的性质和来源,厘定了矿床形成机制,初步建立了冈底斯北部多金属矿床的成岩成矿模型。冈底斯北部Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带中与Fe-Cu成矿作用有关的成矿岩体主要为中酸性的侵入岩体(花岗闪长岩、花岗岩、石英斑岩等),成矿岩体和蚀变矿物精细定年结果表明,热玛铁矿花岗岩主岩为49.05±0.9Ma,热玛铁矿花岗岩中闪长质包体为48.27±0.87Ma;加拉普铁(铜)矿花岗闪长岩为63.40±0.5Ma;江嘎铁矿石英斑岩为65.35±0.76Ma(LA-ICP-MS锆石U-Pb法);龙马拉多金属矿床蚀变金云母Ar-Ar年龄为56.32±0.48Ma。同位素测年数据显示,岩浆形成年龄集中在两个时间段,即68Ma~63Ma,51~48Ma。岩石地球化学资料显示,成矿岩体主岩为一套高硅,准铝质的高钾钙碱性-钾玄质花岗岩类,具有I型花岗岩特征;所含镁铁质包体(MME)具有准铝质、钾玄质特点。各类岩石具有相似的稀土和微量元素配分曲线,ΣREE较低,轻、重稀土均具一定程度的分馏,并具有弱-中等的负Eu异常。富集Rb、Pb、K、Th等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Ti、Nb等高场强元素,显示弧岩浆地球化学特征。大量MME的发育表明,含矿岩浆可能经历了富集地幔来源的玄武质岩浆与古老地壳来源的长英质熔体的混合过程。成矿岩体的全岩εNd(t)值为-4.6~1.(1n=17),(87Sr/86Sr)i值0.7057~0.7084;锆石εHf(t)值为-9.1~12.2,反映了成矿岩体主要来源于拉萨地体内古老地壳重熔形成的岩浆,并在演化过程中经历了幔源岩浆的注入与混合。冈底斯北部Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带中的Fe-Cu矿化以矽卡岩型为主,其中加拉普、热玛、龙马拉、加多捕勒矿床为其典型代表。容矿地层为二叠统、三叠统灰岩及大理岩,控矿构造整体为东西走向、北-北东倾向的断裂。矿化以磁铁矿、黄铜矿为主,而龙马拉矿床还发育有大量的方铅矿、闪锌矿。成矿期次总体上具有相似性,从早至晚为干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、石英硫化物阶段;矽卡岩矿物有钙铁榴石,透辉石;磁铁矿、金云母、阳起石、绿帘石、绿泥石等。电子探针成分分析显示成矿带矽卡岩矿物的石榴子石以钙铁榴石为主,并出现钙铝榴石系列,而辉石主要为透辉石-钙铁辉石系列。流体包裹体分析显示,冈底斯北缘矽卡岩型铁(铜)矿床成矿流体在早期干矽卡岩阶段(石榴子石)呈高温、中盐度的特点,到石英硫化物阶段为中-低温、低盐度,而至碳酸盐阶段流体温度和盐度则进一步变低。蚀变矿物的同位素数据显示,在矽卡岩早期阶段成矿流体主要来源于岩浆水,成矿流体的演化表现为岩浆的去气过程,而到了湿矽卡岩晚期阶段的绿帘石及石英硫化物阶段成矿流体中则混入了大量的大气降水。龙马拉矿床的硫化物的S、Pb同位素显示,成矿物质主要来自于岩浆。综合分析表明,冈底斯北缘多金属成矿作用主要形成于印-亚板块的主碰撞阶段,早期成矿作用(68~53Ma)的深部过程可能受新特提斯洋板片的回卷,而晚期成矿作用(52~41Ma)则可能受新特提斯洋板片断离的控制。两种深部地质作用均可诱发大规模的软流圈物质上涌,并导致了岩石圈地幔的部分熔融,形成的幔源岩浆通过底侵作用诱发了上覆地壳物质的大规模熔融。大量幔源岩浆与壳源岩浆混合形成的混源岩浆上升侵位形成了冈底斯北缘成矿带内的矽卡岩型铁(铜)矿床,而古老地壳熔融形成的岩浆侵位后则形成了矽卡岩型铅锌矿床及斑岩型钼矿床。