大火成岩省(LIP)岩浆事件不仅具有重要的地球动力学研究意义,而且与许多重要金属矿产的形成直接相关。峨眉山LIP具有高度的含矿性,前人的研究主要集中于与岩浆作用有直接关系的内生矿床,而对与峨眉山LIP相关的次生成矿作用的研究则显得相对有限。事实上,由于峨眉山LIP高度的含矿性和极低的保存程度,其巨量的风化剥蚀物质有着巨大的成矿潜力。目前在峨眉山LIP的周缘地区已不同程度地发现了形成于二叠纪晚期的多种表/次生成因矿床,但前人对这类矿床的研究多以单一矿种的矿床为研究对象,并在空间上分布零散,且对矿床成矿物质来源的认识不同程度地带有一定推测性。黔西威宁-六盘水铁-多金属矿带位于峨眉山LIP中带,具有大型矿床的成矿规模。本文采用元素地球化学质量平衡原理,对黔西威宁-六盘水铁-多金属成矿带内的五个钻孔剖面进行了研究,探讨了铁-多金属矿床的成矿机制和成矿古环境条件。在此基础上,通过对峨眉山LIP周缘地区形成于二叠纪晚期、与岩浆岩风化作用有关矿床的成矿元素地球化学行为和矿相学特征的分析,探讨了不同类型矿床的区域空间分布规律和空间分带的原因。我们前期已开展的研究表明,威宁-六盘水地区铁-多金属矿床为新型表生矿床,其成矿物质来源于峨眉山LIP去顶作用导致的大规模剥蚀作用和特殊地质条件下的成矿作用。在本次论文工作中,对矿床剖面和矿石的系统地球化学研究表明,矿床的成矿物质来源于峨眉山火山岩,包括了峨眉山玄武岩和A型花岗岩的物质贡献;在成矿带区域内,铁-多金属矿层下伏广泛发育前人提出的“凝灰岩”层,本次研究显示,其并非岩石学意义上的凝灰岩,而是在峨眉山LIP岩浆事件之后,地表火山岩在热带气候条件下形成的成熟度较低的厚层红土型古风化剖面,该过程导致以铁为代表的地球化学性质相对稳定的元素发生初步富集,为后期铁-多金属矿床的形成提供了重要的有利条件。采用元素质量平衡的地球化学计算方法,对铁-多金属矿带内五个钻孔剖面进行了成矿元素和杂质元素地球化学行为的示踪研究。研究表明,成矿过程由多期次、不同强度的元素化学迁移过程叠加组成;元素的迁移发生于酸性介质环境,酸性溶液促使大多数造岩矿物发生溶解;不同性质的元素发生不同空间距离的迁移和重新析出,导致不同性质的元素分离和分带成矿;元素的运移包括了水平和纵向方向的叠加。基于野外地质观察和上述研究成果,本文提出了以下矿床成矿模式:1)在峨眉山LIP活动期间和其后的二叠纪晚期,由于地壳抬升和地表岩石的去顶剥蚀作用,区内岩浆岩发生了大规模的风化、剥蚀和迁移,这些高成矿性的巨量剥蚀物质为黔西威宁-六盘水铁-多金属矿床提供了基础的成矿物质来源;2)自早古生代至晚古生代晚期,川东南-滇西北-黔西地区经历了长期的古陆夷平作用,使得黔西威宁-六盘水铁-多金属矿带所处的区域在成矿期处于陆缘平原环境,为后期海水大规模浸泡、淋洗并导致成矿提供了有利的地理条件;3)二叠纪晚期峨眉山LIP位于赤道附近,湿热的气候条件使得来自峨眉山LIP的风化剥蚀物质发育成高铁的红土型风化剖面,即发育了铁-多金属矿床下伏的“凝灰岩”层,导致铁等非活动性成矿物质在该层位发生了预富集,为后期铁-多金属矿床的形成提供了重要的有利条件;4)峨眉山LIP的南缘和西南缘在二叠纪晚期发生了多期次的海进-海退循环过程,成矿带所处区域海水进退频繁。当海进发生时,随水深增加,海水底部的SO42-在还原条件下转变为S2-,与红土型风化剖面中的铁元素结合,形成大量的黄铁矿(黄铜矿)等硫化物;当海退发生时,随海平面下降,风化剖面再次逐渐地出露地表,由还原环境演变为氧化环境,黄铁矿等硫化物矿物发生氧化,形成的大量硫酸使得环境受到强烈酸化,导致剖面中大多数矿物发生强烈的溶解。依据地球化学性质的差异,各元素随海退发生不同空间尺度的迁移;5)在强酸环境下,铁呈Fe2+进入溶液,发生沿海退方向的迁移。随着酸性水溶液与海水间的不断混合,水体酸度受到稀释(pH值增高)而发生Fe的析出,形成位于玄武岩熔岩层与宣威组底部地层之间的铁-多金属矿层;6)铁-多金属矿床的成矿物质来源包括峨眉山玄武岩和峨眉山LIP中经岩浆高度分异形成的A型花岗岩。经岩浆高分异形成的碱性酸性岩中具有富集REE、Sc、Nb和Ta等稀有元素的特征,在峨眉山LIP发生的大规模去顶、风化产物发生红土化、风化壳矿物在强酸介质中发生化学溶蚀的过程中,这些元素发生活化和重新析出。元素的再分配行为为在本地区开展以这些元素为重点的次生矿床勘查提供了重要依据。峨眉山LIP周缘的表生成矿作用是LIP岩浆岩因去顶作用,在风化、剥蚀、搬运和沉积过程中经红土化预富集,并在沿大陆边缘频繁海水进退的影响下,不同元素由于地球化学行为的差异,发生成矿元素活化、分离和选择性沉淀的结果。因而表现在空间上,随着酸性介质的pH值在空间上的分带,铜在宣威组底部发生近原地的铜矿化,铁在玄武岩熔岩层与宣威组底部地层之间发生矿化,而Al则发生相对较长距离的迁移,在远端桂西地区发生铝土矿化,进而形成了峨眉山LIP区域由中央至周缘(由西至东)的次生Cu-Fe-Al矿床的分带现象。