辽宁红透山铜锌矿床是产于太古宙的大型块状硫化物矿床,经历过多期次变质变形作用,形成了复杂多变的矿石结构构造和矿物组合,增加了矿床成因的研究难度。为深刻认识多期次叠加成矿作用,揭示出成矿规律。本次对红透山矿床中典型矿石和围岩矿物组合进行系统分析,利用SEM观测硫化物共生关系,EMPA和LA-ICP-MS测定不同类型黄铁矿的主、微量元素分布特征。发现区内黄铁矿主要有三种类型:(1)近矿围岩中由于变质变形被压扁拉长的黄铁矿;(2)块状矿石中,黄铁矿粒度达厘米级,发育大量裂纹;或发育典型的三边镶嵌结构;或以包裹体的形式出现在磁黄铁矿内部,呈中粗粒自形变斑晶,三者分别代表了不同变质变形特点;(3)成矿后期热液叠加形成的自形-他形的细粒黄铁矿,通常含有纳-微米闪锌矿、黄铜矿和方铅矿包裹体。EMPA和LA-ICP-MS结果显示,围岩中被压扁拉长的黄铁矿主要富集Co、Ni,含有少量Cu、As、Se。变质作用形成的各类黄铁矿中,Co含量较高,As、Se含量次之,Ni含量极低。热液叠加期黄铁矿普遍富集Co和Se,部分黄铁矿Ni稍高,As较低。由于红透山矿床经历了高达角闪岩相变质作用,成矿初期的矿物结构特征已被清除,目前所见的结构主要是变质峰期之后的产物(Gu et al. 2007)。分析认为:红透山铜锌矿床形成之后,黄铁矿在进变质作用过程中快速长大,粒度达到厘米级,在变质峰期之后,黄铁矿发生脆性变形,形成大量裂纹。退变质阶段,黄铁矿发育三边镶嵌结构,同时在变质流体的参与下,成矿早期的磁黄铁矿发生硫化作用,形成自形黄铁矿变斑晶。黄铁矿中Co、Ni、Se含量变化不受变质作用影响(Huston et al. 1995)。前两类黄铁矿中,Co/Ni基本大于1,出现极少数Co/Ni <1的情况,Se/S全部大于10-5,指示初始成矿期主要成矿物质来源于深部,可能有极少量海水物质的参与。部分变质结构的黄铁矿中As的出现,可能是后期叠加热液导致。微量元素分析结果显示后期叠加热液至少有两期,其中黄铁矿Co/Ni远大于1,指示成矿物质来源于深部;另一期黄铁矿Co/Ni<1,且该As含量相对较高,该期成矿物质可能主要来源于海水萃取的浅部金属,没有深部物质的参与。本研究通过对典型矿石的共生组合研究,划分了红透山矿床的成矿期次;通过不同期次黄铁矿的主、微量元素研究,结合硫化物共生组合特征,揭示出成矿物质来源以及叠加流体的物理化学条件,为进一步认识红透山铜锌矿床的叠加成矿作用提供矿物学依据。