内蒙古巴彦都兰铜多金属矿床位于二连-东乌旗成矿带,该成矿带位于华北克拉通北缘,西伯利亚克拉通南缘。本文在系统的野外地质调查基础上,采用白钨矿Sm-Nd同位素地质年代学确定矿床的成矿时代,结合流体包裹体和C-H-O同位素特征,示踪成矿流体来源及演化特征。在此基础上,结合区域成矿作用探讨了矿床成因类型和成矿过程。本文测定的白钨矿年龄为(314±15)Ma,说明巴彦都兰成矿时代为晚石炭世末,与成岩时代基本一致,是在造山后构造背景下形成的。通过统计分析区域的成岩成矿时代特征,发现巴彦都兰矿床所在的二连-东乌旗成矿带上的大多矿床的成矿作用与晚石炭世末期的构造岩浆活动具有密切的时空和成因关系。通过野外地质特征考察,矿物岩相学镜下特征观察,流体包裹体岩相学鉴定,流体包裹体测温数据分析,我们将巴彦都兰铜多金属矿床成矿期次划分为四个阶段。早期石英-毒砂-白钨矿-黄铁矿成矿热液阶段(390-450℃)、中期石英-磁黄铁矿-黄铜矿成矿热液阶段(250-330℃)与晚期碳酸盐阶段(180-260℃)。表生氧化期分为一个阶段为表生氧化阶段。H-O、C-O同位素测试分析显示,流体来源为早期岩浆水,中期、晚期有大气降水加入形成天水混合流体的特征。通过流体包裹体激光拉曼光谱分析,早期、晚期不含CH₄,中期含有较多气相CH₄,说明中期成矿环境应为还原环境。热液成矿期从早期到晚期,流体盐度、温度呈降低趋势:早期阶段流体主要为岩浆水,温度、盐度均较高,随着流体逐渐演化,天水混入,导致中期热液阶段流体盐度、温度相对早期阶段降低,晚期碳酸盐阶段,天水混合比例增加,流体温度、盐度进一步降低。其中,中期热液阶段是最为重要的成矿阶段,矿质沉淀机制主要为岩浆成矿流体与天水混合,导致流体温度、盐度降低,PH值变化,进而导致流体中运载金属的络合物分解,致使Cu等元素巨量淀积成矿。另外,中期阶段流体中CH₄含量普遍较高,成矿环境变为还原环境,形成重要的氧化还原障。CH₄把挥发分中的SO₂还原为S^2-、S^1-,低价S离子与金属矿物离子发生反应,形成黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿等硫化矿物导致流体中有用金属元素发生大规模沉淀,富集成矿。