红透山铜矿床产自清原-花岗绿岩体中,是东北最大的铜矿床之一,矿床类型为太古代海底火山喷发型块状硫化物矿床。本次研究利用矿床地球化学原理,通过野外调研采样、岩矿石综合鉴定、岩石地球化学、微量元素地球化学、稳定同位素地球化学和流体包裹体研究等方法,对红透山铜矿床的大地构造背景和地球化学特征展开详细研究,取得了如下成果:1)红透山铜矿床中Fe等金属元素明显在矿石中富集,在岩石中贫化,而Si、A1等元素则相反在岩石中富集。原岩分析表明红透山组原岩为一套碱性至亚碱性系列火山岩。红透山含矿岩系形成的大地构造环境为活动大陆边缘岛弧且靠近大陆的弧后盆地。2)红透山铜矿床的岩石与矿石分馏作用不明显的轻稀土富集型分配模式,显示出一致的物质来源,后期漫长的变形变质作用使得个别元素出现了一定程度的亏损和富集。红透山岩矿石样品离散程度不大均具有良好的相关性,表明红透山岩矿石属于同一成岩成矿系统。3)铅、硫同位素分析结果得出,矿石中的硫铅同位素有地幔物质的特征,铅同位素的研究中可直接得出成矿物质来自于地幔和上地壳,结合铅同位素的计算年龄可得出,红透山铜矿床的成矿物质来源与矿区含矿变质岩系相一致,均来自太古代火山喷发的地幔物质,并在喷发过程中受到下地壳物质的混染。4)红透山铜矿床流体包裹体研究显示,显示矿石均一温度为174～274℃,峰值落在210～220℃。矿石中流体包裹体的的盐度值为15.35～33.65wt%NaCl,峰值落在22～25%之间。矿石的密度范围是1.02～1.15g/cm3,反映出了高盐度、中密度的特征。5)氢氧同位素分析结果显示,红透山铜矿床的成矿流体主要为大气水和岩浆水的混合热液。综合流体包裹体分析数据结果,显示成矿热液具有弱酸性、富含H2S、中盐度和低密度的特点,且成分上具有前寒武纪大洋的特征。故成矿热液可能为岩浆水、大气水和海水的混合溶液。6)综合研究得出红透山式块状硫化物矿床的成矿模式为:火山喷发所形成的流体与海水共同构成了硫化物堆积成矿过程中最主要的两种流体来源,流体混合作用对金属硫化物的沉积和堆积成矿发挥着重要作用,成矿流体为高盐度、中密度并富含还原介质的含矿流体,它在酸性火山岩喷发的间隙期,通过海底火山喷发作用进入海底,并与海水混合后,通过火山口或断裂体系下渗循环对流,在适宜的海底洼地中沉积而形成了以层状和似层状以及透镜状为主的矿体,由于从火山口喷溢的热液流体的温度、盐度、化学组成的差异性及海水的动荡程度不同,而形成了块状硫化物矿床的矿体构成及化学成分存在一定的差异性。在变质变形的过程中,矿床的形态和成矿物质的分布被改造而产生成矿物质的局部富集和贫化。