甘肃折腰山铜多金属矿床位于白银厂铜多金属矿田内,是该矿田一个重要组成部分。该矿床大地构造位置上位于秦祁昆造山系中的北祁连弧盆系-走廊南山岛弧,是北祁连山块状硫化物矿床成矿省最为典型且最为重要矿床之一。前人对折腰山矿床进行了大量的研究工作,但矿床成因和成矿机制尚未清晰厘定。本文以折腰山地质特征研究为基础,通过流体包裹体、同位素地球化学及年代学等研究,对矿床的成因及其成矿作用过程进行了探讨,以期为该区下一步找矿勘查提供科学依据。通过对折腰山矿床的实地踏勘、剖面测量和岩矿鉴定等研究表明,该矿床矿体主要赋存于石英角斑质凝灰岩中;金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿,次要金属矿物主要为磁黄铁矿、黝铜矿、方铅矿;脉石矿物主要有石英、绿泥石、绢云母、方解石、重晶石、铁白云石、绿帘石等。围岩蚀变主要为绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、金红石化、黄铁矿化、绿帘石化、硅化、重晶石化等;成矿过程可以分为两个成矿期,即火山喷气-热液成矿期和表生期。通过对流体包裹体岩相学和热力学的研究,包裹体主要有五类:液体包裹体、气体包裹体、纯气体包裹体、含C02三相包裹体和纯CO2包裹体,成矿流体具中高温、中低盐度的特点,为富C1-和8042-、贫F-的H2O-NaCl-CO2-C H4体系的流体环境。该矿床的δ18OH2O值为-2.06%0~5.20%o,δDV-SMOW值的变化范围为-71.0%o--152.8%o,研究表明流体为岩浆热液与海水的混合热液。通过氦氩同位素研究表明了海水参与了成矿。该矿床硫化物的硫同位素δ34S值变化范围为3.2‰~6.7‰,206Pb/204Pb变化范围为17.766~18.056,207Pb/204Pb变化范围为15.158~15.707,208Pb/204Pb变化范围为37.465~38.175,硫化物的微量元素具有相对富集Th、U、Pb等元素和相对亏损Ta、Nb、Sr等元素的特征,与该区火山岩蛛网图类似,综合研究表明成矿物质来源与火山岩的物质来源具有一致性。研究结果表明,折腰山矿床具有典型火山成因块状硫化物(VMS)矿床的特征。在奥陶纪早中期,随着洋盆扩张,北祁连地区进入奥陶纪沟-弧-盆体系,区域上岩浆活动强烈,岩浆上涌并分凝出的携带一定金属元素的热液沿破裂岩石裂隙或者断裂系统向上排泄,到达海底后与冷海水混合导致氧化硅、重晶石和铁氧化物在海底快速堆积,形成似层状的固结壳,隔绝了海水与上升热液的混合。热液继续向上运移,与对流循环的海水发生了混合,导致了富黄铜矿-闪锌矿-黄铁矿的块状矿石和浸染状矿石的形成。