在扬子地块东南缘下寒武统牛蹄塘组底部发育一套Ni-Mo多金属层,其成矿过程和元素富集机制长期存在争议。本文对贵州织金戈仲伍剖面牛蹄塘组Ni-Mo多金属层进行了详细的岩相学观察和原位S同位素分析。Ni-Mo多金属层中黄铁矿的形成经历了3个阶段:草莓状黄铁矿(Py-1)于同生阶段在硫化水体中形成;块状黄铁矿(Py-2)由草莓状黄铁矿过度生长形成,形成后经历了成岩作用的机械压实改造;他形黄铁矿(Py-3)最晚形成,充填早期黄铁矿孔隙。Mo、Ni元素的矿化存在分期,与黄铁矿的不同生长阶段存在对应关系:Mo矿化主要发生在成岩阶段,在机械压实作用下,胶磷矿结核形成裂隙,含Mo流体沿结核边缘或裂隙进入结核,与有机质结合形成MoSC,并交代块状黄铁矿;Ni矿化与他形黄铁矿同期,晚于Mo矿化发生,主要分布在结核边缘,或呈脉状充填结核裂隙。在Mo、Ni矿化期间,沉积环境由硫化向氧化转变。早寒武世海侵初期,大陆风化作用较强,显著提升陆源硫酸盐及营养物质的输入,有助于海水中硫酸盐浓度的提高和有机质的积累,促进微生物硫酸盐还原作用(MSR)的发生和水体硫化环境的形成,因此Mo矿化同期形成的黄铁矿具有较轻的δ³⁴S值(16.52‰~10.31‰),期间来自地表的氧化性水体促进了部分早期草莓状黄铁矿向石膏的转变。Ni矿化期间,海水趋向于稳定的氧化环境,表现为沉积物中重晶石矿物的形成,此时氧化还原界面位于沉积物-水界面之下,后期形成的黄铁矿在早期矿物的孔隙内形成,在孔隙水内有限的硫酸盐供应下形成较高的δ³⁴S值(δ³⁴S_Py:4.19‰~23.77‰;δ³⁴S_Mil:5.5‰~6.8‰)。本次研究揭示了陆源输入的有机质、硫酸盐是Ni-Mo多金属层形成的关键物质来源,而海水氧化还原条件变化控制了Mo与Ni的差异矿化时序,陆源物质输入与海洋环境变化在沉积型多金属矿床形成中具有协同作用。