铜坑矿床是位于桂西北大厂矿田内的一个超大型锡多金属矿床,由上部锡多金属矿体和深部锌铜矿体组成。铜坑矿床研究程度高,上部脉状锡多金属矿和深部锌铜矿已无争议,但似层状锡多金属矿的成矿物质来源仍存在分歧:大多数学者认为成矿与大厂矿田深部隐伏的龙箱盖花岗岩体有关,部分认为似层状矿体的成矿物质来源于泥盆系地层,后有热液作用的叠加。本文系统地开展了铜坑矿床不同产状(脉状、似层状)锡多金属矿体中的锡石和不同类型矿体(锡多金属矿体、锌铜矿体)中的闪锌矿地球化学特征研究,进一步探讨了铜坑锡多金属矿床成矿物质、成矿流体来源,并深化了矿床成因认识,为约束矿床成矿机理提供了新的资料。通过本次工作主要获得以下成果和认识:(1)铜坑矿床不同产状(脉状、似层状)锡多金属矿体中锡石的微量元素具有相似特征,均表现为富Fe,贫W、Nb、Ta、Hf、Ga和In。特征元素比值以及W-Fe图解显示,锡多金属矿成矿物质主要来自岩浆;锡石的稀土总量低、轻稀土富集,似层状矿体中锡石的稀土配分模式与脉状矿体存在一定差别,但其Y/Ho比值均与龙箱盖花岗岩和泥盆系赋矿地层相应比值接近,暗示除了岩浆来源外,可能也有部分地层物质的加入。(2)铜坑矿床不同类型矿体(锡多金属矿体、锌铜矿体)中闪锌矿的微量元素主要表现出富Fe、Sn和In,贫Ge的特征。元素组合特征以及特征比值指示不同类型矿体的成矿物质相似,主要来自岩浆;闪锌矿的稀土总量低、轻稀土相对富集,不同类型矿体中闪锌矿的稀土配分模式大致相同,但其Y/Ho比值明显偏高,暗示成矿物质来源相似,成矿流体可能主要为岩浆热液。(3)H-O同位素研究表明,铜坑矿床上部锡多金属矿体中闪锌矿的δD=-85‰~-73.4‰、δ¹⁸O_H2O=-1.0‰~6.8‰;深部锌铜矿体中闪锌矿的δD=-106.7‰~-86.3‰、δ¹⁸O_H2O=-2.8‰~3.4‰。在δD-δ¹⁸O_H2O图解中,投影点主要落入岩浆水与大气降水线之间的过渡区域,表明不同类型矿体的成矿流体主要为岩浆流体,但有大气降水的混入,且上部锡多金属矿体中岩浆流体所占的比例要高于深部锌铜矿体。(4)铜坑矿床中的主要金属矿物(锡石、闪锌矿)可能形成于高温环境,且矿区存在由还原环境向氧化环境的转变。(5)铜坑锡多金属矿床为与晚白垩纪岩浆活动有关的岩浆热液型多金属矿床,成矿物质和成矿流体主要来源于岩浆,矿床成因属岩浆热液充填-交代形成。