黑龙江岔路口斑岩钼矿床是我国近年来新发现的一个超大型钼矿床。钼矿化自上而下由低品位矿化过渡到高品位矿化;矿化蚀变由中心向外为硅化、钾化、绢英岩化、青磐岩化和泥化蚀变。本论文以黑龙江岔路口超大型斑岩钼矿床为研究对象,综合运用了高精度年代学、硫化物原位硫铅同位素和微量元素以及多种同位素体系,展开了详细的成矿过程与机制研究,取得了以下主要成果和认识。矿石矿物以辉钼矿、黄铁矿为主,矿化与钾化以及绢英岩化密切相关;将成矿划分为3个阶段,分别为石英+钾长石(磁铁矿±赤铁矿±黄铁矿±辉钼矿)阶段、石英+辉钼矿+钾长石+绢云母(黄铁矿±萤石)阶段和石英多金属硫化物阶段,其中第二阶段为主成矿阶段。矿区发育两期与矿化有关的岩浆侵位事件,分别为浅部的花岗斑岩和深部的细晶斑岩,锆石U-Pb年龄分别为154~148 Ma和~147Ma。岩石有高硅、高碱,弱过铝质,显著负Eu异常的特征,属于高分异I型花岗岩,认为其形成于伸展环境。辉钼矿高精度ID-N-TIMS Re-Os分析结果表明,绝大多数钼成矿(>90%)与细晶斑岩有关,成矿作用发生在147.67±0.10~147.04±0.12 Ma之间,矿化持续时间仅为0.65 Ma。岔路口矿床的形成是短期且瞬时的,高通量流体是矿床形成的一个关键控制因素。钼同位素研究表明其分馏主要受瑞利分馏控制,较大的钼同位素变化范围(-0.87~+0.95‰)指示流体中超过80%的钼都已经沉淀;从早到晚钼同位素值具有先升高后降低的变化趋势,表明多种因素控制钼同位素分馏,沸腾作用可能是影响因素之一。钼和多硫(³²S、³³S以及³⁴S)同位素的耦合关系表明动力学分馏过程可能是形成斑岩体与辉钼矿微小Δ³³S差异的原因。硫化物的原位硫同位素组成(-5.2~+7.8‰,平均值为+2.9‰)具有典型岩浆硫的特征;硫化物原位铅同位素组成也与矿区岩浆岩以及区域岩浆热液矿床的铅同位素组成一致,均表明钼矿化与中生代的岩浆作用密切相关。硫化物原位微量元素分析表明,不同成矿阶段流体中微量元素含量差异明显,控制流体中金属大量沉淀的主导因素是降温导致的矿物溶解度下降而不是绝对金属含量。根据本次系统的研究工作,提出长期、多期次岩浆演化产生的高分异岩浆为钼富集提供有利条件;岔路口矿床的形成与短期瞬时和高通量流体密切相关;中生代岩浆作用提供成矿所需的物质来源;多种因素制约岩浆热液系统钼与多硫同位素的分馏,其中瑞利分馏占主导作用。通过对岔路口超大型钼成矿作用的研究为区域找矿与勘查提供了新的思路。