大兴安岭南段地区成矿作用复杂,不仅发育世界级大型-超大型Ag-Pb-Zn-Cu-Mo等多金属硫化物矿床,而且在Ag-Pb-Zn多金属矿床周边相继发现了Sn多金属氧化物共/伴生。然而导致这一现象的成矿动力学背景、Ag-Pb-Zn-Sn等多金属矿床的物质来源和成矿机制仍存在争议。本文选取大兴安岭南段新发现的昌图锡力Mn-Ag-Pb-Zn多金属矿床,区域内具有典型特征的双尖子山、花敖包特和阿尔哈达Ag-Pb-Zn多金属矿床,及其周边火成岩作为研究对象,开展系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、流体地球化学、C-O-S-Hf同位素地球化学研究,查明了矿床周边火成岩的地球化学特征及成因,分析了以上四个矿床的成矿物质和成矿流体来源,探讨了区内Ag-Pb-Zn多金属矿床的形成时代及成因类型,揭示了晚侏罗世-早白垩世期间太平洋板块演化过程中幔源岩浆活动对区域成矿作用的制约,最终建立大兴安岭南段Ag-Pb-Zn多金属矿床的区域成矿模式。 研究区广泛发育晚侏罗世-早白垩世中-基性火成岩,其中酸性火成岩表现出异常正的?_Hf(t)值(高达15.3),部分具有相对高的Mg#值(46、47和49),微量元素组成上具有不同程度的Ba、Sr和Eu负异常,以及较高的K/Ba和Rb/Ba比值和Dy和Er的正相关性,表明区内火成岩为地幔岩浆活动的产物,且经历了不同程度的分离结晶作用。本文所选四个矿床中碳酸盐矿物、金属硫化物的C-S-Pb同位素表现出地幔或壳、幔混合来源特征,暗示地幔深部过程和幔源岩浆深地壳分异演化对成矿作用具有明显的控制,是导致区内银多金属矿化巨量富集(双尖子山等超大型矿床)以及林西-东乌旗矿化集中区形成的重要控制因素。 研究区晚侏罗世-早白垩世火成岩具有高Si(70.58~83.62 wt.%)、高Na₂O+K₂O(5.75~9.42 wt.%)、准铝质-弱过铝质高钾钙碱性特征,形成时代连续且主要集中于165~120 Ma,岩石地球化学特征表明其与活动陆缘弧岩浆岩相似,形成于古太平洋俯冲板片回卷/回撤引起的拉张背景。古太平洋俯冲板片的持续活动控制了区域成矿作用的长期性和多阶段性,是形成区内一系列大型、超大型矿床的重要前提。同时晚侏罗世-早白垩世岩浆-热液活动期亦是研究区及其外围重要的银多金属成矿期。 本文所选四个矿床中碳酸盐的δ¹³C_V-PDB值(-12.66~-4.47‰)与岩浆碳相似或介于岩浆碳与生物碳之间,H-O同位素δD和δ¹⁸O_H2O分布于岩浆水和大气降水之间,表明成矿流体初始来源于岩浆,后期加入大气降水。硫化物的Pb同位素组成主要分布于造山带和地幔演化线之间,代表了金属元素Ag-Pb-Zn主要来源于岩浆。化探资料显示昌图锡力赋矿围岩(中生代火山岩)的Mn元素异常与其他三个矿床相比更明显,可能是其Mn含量高于其他三个矿床的主要原因,反映成矿金属Mn来源于赋矿围岩。区内成矿流体和成矿金属具有多来源特征,成矿流体以岩浆流体为主,大气降水和建造水也参与成矿,成矿金属中Ag-Pb-Zn主要来自岩浆,Mn主要来自围岩(火山岩和碎屑沉积岩),导致区内矿床中Ag-Pb-Zn矿化和Mn矿化普遍共生或伴生。 双尖子山矿床发育典型斑岩型矿床的面状蚀变分带,矿石呈浸染状或细脉浸染状,残留磁铁矿、锡石等金属氧化物和含氧盐矿物,成矿流体和成矿物质初始来源于岩浆,形成时压力范围介于8.83~22.83 MPa,深度约为0.88~2.28 km,矿体主要发育于远离侵入体的围岩地层中,为斑岩成矿系统远端的Ag-Pb-Zn(Mn)多金属矿床。昌图锡力、阿尔哈达和花敖包特矿床矿体主要呈脉状分布且受北西向张性断裂控制具备典型的构造控矿特征,主要发育黄铁绢英岩化、硅化等中温热液蚀变矿物组合,形成时压力范围介于9.67~36.43 MPa,深度约为0.97~3.64 km,为受构造控制的中温热液脉型Ag-Pb-Zn多金属矿床。 区内岩浆活动以形成磁铁矿系列长英质岩浆岩组合为主,具有较高的w(Fe₂O₃)/w(Fe O)值,相对较低的分异程度,在时、空分布上与Ag-Pb-Zn多金属矿床存在耦合关系。另外,研究区内也发现存在少量钛铁矿系列岩浆岩组合,具有较低的w(Fe₂O₃)/w(Fe O)值,相对较高的分异程度,与Sn多金属氧化物矿床成矿关系密切,可能是造成区内Ag-Pb-Zn床中出现Sn矿化的主要原因。