本论文以中国有色桂林矿产地质研究院有限公司承担的国家十二五科技支撑305项目“高寒深切割山区大型矿床找矿靶区圈定与评价技术研究”以及“新疆昭苏县阿尔恰勒铅锌矿找矿方向研究”为依托,在全面收集前人研究成果,分析区域地质背景和研究阿尔恰勒铅锌矿床地质特征及成矿地质条件的基础上,通过矿区地质填图、钻孔岩芯及坑道编录,以Ⅰ、Ⅱ号矿体为研究对象,利用蚀变岩多元素分析、薄片光片鉴定、稀土分析、同位素、包裹体测试等,研究矿床地质地球化学特征,探讨矿床成因。总结成矿规律,开展深部物探找矿工作,对矿区深部进行了找矿预测。取得的主要成果及认识如下:(1)阿尔恰勒铅锌矿位于伊犁地块上发育起来的晚古生代裂谷型坳褶带,矿体产于下石炭统阿克沙克组灰岩,矿体呈层状、似层状产出,受层位控制。发现二层含铜富铅锌矿体,主要由方铅矿、闪锌矿、少量黄铜矿组成;脉石矿物主要有阳起石,少量方解石等。围岩蚀变主要包括阳起石化、硅化、绿泥石化、绿帘石化及碳酸盐化。(2)通过微量元素多元素分析数据的R型聚类分析谱系图和富集系数排序图,发现Zn、Co、Sb、As、Au、Ag、Pb等元素主要来源于地壳深部,Cu是后期中酸性岩浆作用和构造叠加的产物,这与矿石的稀土特征相吻合。(3)矿床稀土元素特征综合分析,具有弱的Ce亏损、明显的Eu负异常、轻稀土富集重稀土亏损等特征,与热液喷流沉积矿床的典型特征相似。铅锌矿体的主要成矿元素主要来源于深部岩浆,矿体富铜与后期热流体改造有关。(4)矿床硫化物硫同位素组成趋近于零值附近,接近于陨石硫同位素组成特征,说明硫质来源于地幔或深部地壳。矿石及火山岩的铅同位素均位于地幔铅演化曲线与造山带铅演化曲线之间,成矿物质与火山岩之间存在一定程度上的亲缘关系,铅同位素模式年龄测定为239~240Ma,比早石炭世大哈拉军山组火山岩时代略晚,仍属于华力西期成矿。矿物包裹体的氢、氧同位素组成特征,成矿流体的来源以大气水为主。包裹体均一温度具有高温和中低温二个成矿阶段。(5)铅硫同位素、REE特征、多元素组合特征等综合地质研究,认为阿尔恰勒铅锌矿床是热液喷流沉积矿床,含矿阳起石岩为喷流沉积的产物,后期有岩浆热液叠加改造,建立矿床成矿模式。(6)根据矿床控矿特征和成矿模式,结合物探深部异常和钻探见矿效果等综合分析研究,对矿区进行找矿预测,矿床已经达中型规模,有大型矿床找矿前景。