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贵州天柱云洞重晶石矿床是近年来于坪地-贡溪向斜北西翼新近发现的重晶石矿床,业已达中型规模。其与南东翼著名的大河边重晶石矿床具有相同的赋矿层位以及相似的沉积地质背景,二者具有一定的可比性。本文以云洞重晶石矿床为研究对象,开展了岩石学、矿物学及元素地球化学方面的研究,采用矿床对比法从宏观及微观上对云洞重晶石矿床的成矿作用机理进行分析并总结了成矿模式。在成矿时代的确立上,首次采用Re-Os同位素测年法开展测年研究。研究表明赋矿地层留茶坡组的形成时代介于561.7±8.5Ma520.2±6.1Ma之间,该年龄数据显示重晶石沉积期处于Rodinia大陆南部裂解晚期和Gondwana大陆的聚合期,同时也反映出留茶坡组沉积时间介于陡山沱末期及早寒武世早期之间。云洞重晶石矿床含矿层中元素的富集特征、典型氧化还原指标参数,反映出云洞重晶石在沉积时可能经历了缺氧（硫化）的环境;（Co+Ni+Zn）-（Co/Zn）相关图以及Eu/Eu*的显著正异常说明云洞重晶石矿床成矿受到了热水作用的影响;矿层中含矿性较差与含矿性较好地段的地球化学特征则表明,云洞重晶石的成矿受到了缺氧程度、海水表层初级生产力状况及热水作用强度的影响。在进一步讨论这一控矿因素的过程中,我们采用了矿床对比的方法,选取赋存于同一层位且含矿较好的大河边重晶石矿床作为云洞重晶石矿床的对比对象,开展了含矿岩系、沉积相、地球化学特征等方面的对比工作。对比结果同样说明了两者之间所存在的含矿差异受到了缺氧程度、海水表层初级生产力状况及热水作用强度的影响。结合有机质、硫同位素特征,我们对云洞重晶石矿床的成矿作用机理进行了探讨。云洞重晶石矿床的硫同位素特征反映出其SO42-来源与海水,且受到了硫酸盐还原菌（SRB）的还原作用。而云洞重晶石矿床δ34S值重于大河边重晶石矿床是因为在不同缺氧程度、有机质含量的条件下,SRB具有不同的反应活性。由于云洞地区SRB还原活性偏高,导致其沉积水体中的硫酸根离子不断减少,加之沉积体系中热液Ba的供给程度远低于大河边矿床,从而导致云洞重晶石矿床表现出较大河边重晶石矿床成矿性差的特征。