甲玛超大型铜多金属矿床是冈底斯成矿带东段典型斑岩成矿系统的产物,具有重大经济社会效益和宝贵科学研究价值。目前该矿床探获的铜资源量已近900万吨,其他伴生金属钼、铅、锌、金等资源量均达到大型以上规模。该矿床成矿元素多、矿体类型复杂,主要包括矽卡岩型铜多金属矿体、角岩型铜钼矿体、斑岩型钼(铜)矿体和独立的金矿体四种类型。尽管甲玛矿区研究程度较高,但对磁黄铁矿典型矿物学研究较弱。磁黄铁矿是甲玛矿区重要的金属硫化物,主要分布于矿区外围,并且部分与金矿化密切共伴生,具有重要的成因矿物学、找矿矿物学等的研究意义和实践价值。基于此,本文以甲玛矿床磁黄铁矿为研究对象,通过野外地质编录、镜下鉴定、X射线粉晶衍射、电子探针分析、LA-ICP-MS原位微区分析和稳定同位素分析等方法,查明矿区磁黄铁矿的类型、结构、成分等特征,讨论不同产状磁黄铁矿的形成环境、物质来源等,并探讨与金的关系及矿床成因。文章取得的主要认识及成果如下:(1)查明了甲玛矿床中磁黄铁矿的产状特征。甲玛矿床的磁黄铁矿产状主要有两种:1)产于远离斑岩体的角岩中,主要为脉状、细脉浸染状产出,矿物组合为磁黄铁矿±黄铁矿±黄铜矿±石英±绿泥石;2)产于南坑矿段的远端矽卡岩中,主要为块状或稠密浸染状,矿物组合为单纯的磁黄铁矿±黄铁矿±黄铜矿±闪锌矿±方铅矿±银金矿。(2)厘定了不同产状磁黄铁矿的结构类型及主微量成分。矽卡岩中产出的磁黄铁矿为单纯的六方磁黄铁矿,其Fe元素含量为60.09%~60.71%,平均为60.38%,S元素为38.18%~38.69%,平均为38.35%,化学式为Fe₈S₉~Fe₁₀S₁₁,主要为富钴贫镍型磁黄铁矿(Co/Ni>1)。角岩中的磁黄铁矿为单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿的交生体,其Fe元素含量为59.05%~59.57%,平均为59.10%,S元素为39.28%~39.95%,平均为39.59%,化学式为Fe₅S₆~Fe₇S₈;主要为富镍贫钴型磁黄铁矿(Co/Ni远远小于1)。通过Co/Ni比值对矿床成因判别图投点显示甲玛矿床属于与岩浆热液有关的矽卡岩型矿床。(3)揭示了不同产状磁黄铁矿的成矿环境和成矿物质来源。矽卡岩中的磁黄铁矿形成于富硫、中高温(>254℃)的还原环境,而角岩中的磁黄铁矿形成于富硫、中低温(34S显示出较大负值,指示碳泥质围岩(角岩)还原S有一定程度的加入。并且角岩中磁黄铁矿(部分样品显示较大的δ³⁴S负值)受碳泥质围岩(角岩)还原S改造程度大于矽卡岩中的磁黄铁矿。(4)初步探讨了远端矽卡岩中金的富集机制。矽卡岩中较高温的六方磁黄铁矿(Co/Ni>1)与金矿化密切相关,然而角岩中六方磁黄铁矿与单斜磁黄铁矿交生体(Co/Ni远远小于1)不发育金矿化,磁黄铁矿中的Au矿化与矿物中Co/Ni值(或温度)有一定正相关关系。同时,含金的六方磁黄铁矿中Au元素的分布与Bi元素的分布关系密切,铋矿物与自然金连生,并含有较高的Au、Ag、As、Te等元素,指示含金磁黄铁矿中的金可能通过铋-金熔体形式进行富集,Au矿化与铋熔体捕获机制密切相关。其可能的成矿机制如下:当流体温度在271℃以上时,流体中的铋不断捕获流体中的Au元素,形成铋-金熔体。当流体温度降低至271℃~254℃时,铋金熔体出熔,形成自然金、自然铋/铋硫化物,并包裹于六方磁黄铁矿中,形成矽卡岩中的铋金矿化。在角岩中的流体温度相对较低(<254℃),此时铋金熔体早已出熔,流体中Au元素含量较低,因此在角岩中形成的六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿的交生体中不发育金矿化。