赛什塘铜矿是东昆仑地区最具代表性的、开发程度最高的铜矿床。本文在充分收集并总结前人研究成果的基础上,开展了系统的岩石学、岩石地球化学、矿物学及矿物化学、成岩成矿年代学、流体包裹体测温及稳定同位素等方面的研究工作,确定了岩石成因及物质来源、矿床成因与成矿机制,揭示了赛什塘铜矿形成的构造背景。赛什塘铜矿矽卡岩及矿体产于石英闪长岩与围岩地层接触带。对成矿地质条件的重新梳理表明,石英闪长岩由内部相中细粒石英闪长岩、边缘相似斑状石英闪长岩组成。赋矿地层岩性主要为变凝灰岩、大理岩夹变质砂岩、安山岩。成矿过程从早到晚划分为:矽卡岩阶段、退变质阶段、石英-硫化物阶段及石英-碳酸盐阶段。矽卡岩阶段产生石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石系列)、辉石(透辉石-钙铁辉石系列)及硅灰石,退变质阶段产生闪石类矿物(阳起石、铁角闪石、绿钙闪石、铁韭闪石)、绿帘石等。从岩体向围岩一侧存在明显的分带现象,靠近岩体的变凝灰岩或安山岩一侧的矽卡岩中石榴子石、绿帘石含量较高,石榴子石颜色为深红棕色,成分上以钙铝榴石为主;向大理岩一侧辉石含量增多,石榴子石过渡为浅褐色或黄绿色、成分上转变为钙铁榴石,靠近大理岩时出现硅灰石、含Mn钙铁辉石、金云母及磁铁矿。岩石地球化学特征研究表明,赋矿地层中变凝灰岩属钙碱性系列,原岩恢复显示出火山岩与沉积岩过渡的特征;安山岩属于镁安山岩(MA,MgO=3.5%~5.01%;Mg#=59~64),锆石εHf(t)值为-4.44~2.29,为俯冲洋壳脱水熔融与富集地幔相互作用的产物。石英闪长岩属于钙碱性、准铝质岩石系列I型花岗岩,锆石εHf(t)值在-2.05~4.87之间,成岩物质来源于加厚下地壳的部分熔融,并有幔源物质的加入。本文获得变凝灰质砂岩中最小的碎屑锆石年龄为246±3Ma,安山岩锆石U-Pb年龄为237.9±1.2Ma,表明赋矿地层形成于早-中三叠世。中细粒石英闪长岩锆石U-Pb年龄为222.7±2.3Ma,似斑状石英闪长岩锆石U-Pb年龄为222.6±2.4Ma;石英-硫化物阶段的辉钼矿Re-Os年龄为224.5±1.8Ma,表明赛什塘铜矿形成于晚三叠世。流体包裹体研究表明,矽卡岩阶段成矿流体为高温(400~460℃)、中高盐度(42-48%NaCl equiv.和8~14%NaCl equiv.);石英-硫化物阶段为中温(280~340℃),中高盐度(36~40%NaCl equiv.和 6~10%NaCl equiv.);石英-碳酸盐阶段为中低温(260~300℃)、低盐度(2~6%NaCl equiv.)。早期阶段的流体不混溶作用导致含矿流体的析出,而晚期阶段的不混溶(沸腾)作用导致硫化物的沉淀;H、O、C同位素研究表明矽卡岩阶段成矿流体以岩浆水为主,石英-硫化物阶段有明显的大气降水的加入。成矿流体中气相成分主要为CH4,属于还原性流体。S、Pb同位素研究表明成矿物质主要来源于岩浆,并可能有地层物质的贡献。本文认为赛什塘铜矿属于矽卡岩型铜矿床,为还原性斑岩-矽卡岩成矿系统的产物。以石英闪长岩为主的岩浆活动携带了大量的热量及含矿流体,侵入到早-中三叠世地层中,与围岩发生物质交换的同时,引起变凝灰岩、安山岩与大理岩之间的双交代作用,进而形成了大规模的矽卡岩与铜矿化。早-中三叠世地层中安山岩及火山-沉积岩形成于阿尼玛卿洋俯冲阶段的末期,而石英闪长岩与相应的矿化形成于洋盆闭合后的后碰撞伸展背景。