西藏甲玛铜多金属矿床位于冈底斯中新世成矿带东段,大地构造位置上属于南冈底斯岩浆弧东段的白垩纪弧后盆地中,是一个典型的超大型"碰撞型"斑岩-矽卡岩型矿床。尽管前人对甲玛矿床做了大量的研究并取得了显著的成果,但是甲玛矿床中新世成矿作用与白垩纪弧后盆地的构造关系以及低温热年代学等重要科学问题的研究还比较薄弱。本文以甲玛矿床为研究对象,通过详细的野外科技长廊地质调查、钻孔构造与矿化编录、室内相关配套研究以及综合利用多学科知识,对甲玛矿床深入开展矿床构造与矽卡岩成矿作用、含矿斑岩与成矿作用以及区域隆升与成矿作用的研究。通过详细的分析、对比与研究,建立了甲玛矿床构造-矽卡岩成矿模式,探讨了含矿斑岩的岩石成因以及岩浆与成矿作用,模拟了矿床的地质热演化史并讨论了冈底斯东段隆升与成矿作用的关系,初步建立了 冈底斯东段构造演化模式以及区域构造成矿模式,对甲玛以及区域找矿具有重要的指导意义和科学研究意义。主要研究成果如下:(1)确定了甲玛矿床的构造变形特征。90-62Ma,新特提斯洋向北俯冲在拉萨地体之下,多底沟组和林祖宗组之间发生自北向南的滑脱剪切,形成甲玛滑脱带(JMD或GD2),伴随上部(林布宗组、楚木龙组、塔克那组和设兴组)铲式样式的褶皱构造共同构成滑脱-褶皱带。在自北向南递进剪切应变下,多底沟组和林布宗组形成含有两期面理(S1和S2)的一系列同斜褶皱或近平卧褶皱,发育脉褶、层间揉流褶皱、拖曳褶皱等较复杂的几何形态。石英和方解石的EBSD组构分析表明,甲玛滑脱带形成于中低温简单剪切的构造环境,同样具有由北向南剪切的运动学特征。甲玛滑脱带后期又被改造成穹状构造。(2)建立了甲玛矿床构造与矽卡岩成矿模式:含矿热液在岩浆热动力和构造应力的驱动下沿着先存的林布宗组和多底沟组层间构造带运移并且发生侧向逃逸,热液流体顺层选择性交代多底沟组大理岩和灰岩以及林布宗组板岩和角岩,导致部分蚀变和矿化呈褶皱形态和条带状构造,在层间滑脱空间形成甲玛层状、似层状矽卡岩和矽卡岩型铜多金属主矿体,在褶皱核部构造虚脱空间形成了局部厚大的矽卡岩以及相伴生的矽卡岩型铜多金属矿体,在斑岩体与多底沟组大理岩和灰岩接触部位并借助早期构造空间的优势,形成了巨厚板状矽卡岩以及矽卡岩铜多金属矿体。(3)探讨了含矿斑岩的岩石成因:甲玛矿区成矿斑(玢)岩体主要为花岗斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩和辉长闪长玢岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明甲玛矿区含矿斑(玢)岩成岩年龄形成于16.69～14.39Ma;地球化学分析结果表明,成矿斑(玢)岩大多属于高Al2O3和低TiO2的高钾钙碱性系列,少数为钙碱性系列和钾玄岩系列;富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE)和Th、U元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE);稀土元素呈LREE富集、HREE亏损的右倾配分模式;总体具有典型的埃达克质岩石的地球化学特征;同位素地球化学特征及微量元素比值和判别图解表明甲玛矿区花岗斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩岩浆源区最有可能是加厚基性新生下地壳,而辉长闪长玢岩岩浆来源于富集岩石圈地幔。(4)建立了岩浆-成矿模式:约26Ma,拉萨地体岩石圈拆沉,引起软流圈物质上涌,导致新生基性下地壳部分熔融,形成富硫、富矿的埃达克质岩浆,并且有幔源物质的加入;约18～13Ma,青藏高原处于构造转换阶段,含矿埃达克质岩浆沿断裂通道上升,并且在上升过程中与中上地壳发生岩浆混合作用,岩浆演化形成矿区石英闪长玢岩、花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩和花岗斑岩,而同期来自岩石圈地幔的岩浆则演化形成辉长闪长岩;含矿热液流体在构造应力和岩浆热驱动力下,在林布宗组砂板岩、角岩与多底沟组大理岩、灰岩的层间滑脱带或褶皱的构造虚脱空间就位,形成甲玛矽卡岩型铜多金属主矿体。(5)模拟了矿床的地质热演化史:甲玛矿床含矿斑岩锆石(U-Th)/He年龄为14.9Ma、磷灰石(U-Th)/He年龄为14.7～14Ma、磷灰石裂变径迹(AFT)年龄为15.5～13.3Ma;本文对处于同一矿集区的甲玛、驱龙和拉抗俄矿床进行了热演化模拟以及对比,结果表明矿床在18～13Ma期间发生了短时间内快速冷却,而冈底斯东段约26～12Ma处于快速隆升阶段,暗示矿床成矿事件与冈底斯快速隆升相伴生;如果AHe年龄代表矿床剥露揭顶的时间,假设甲玛矿床斑岩侵位深度平均值为2.4km,甲玛矿床剥蚀速率估算结果为0.16～0.17 mm/年,与前人对冈底斯中新世成矿带东段的矿床研究结果一致。(6)建立了区域构造成矿模式:约18～13Ma,冈底斯东段处于从挤压到伸展(或走滑)的构造转换背景,形成了一系列南北向正断层,南北向正断层系统与区域上存在的近东西向逆冲断裂或走滑断裂交汇部位,可能为冈底斯中新世成矿带东段含矿岩浆提供了上升通道和浅部就位的空间,形成含矿斑岩;同时含矿岩浆热液利用有利的成矿围岩条件(如多底沟组灰岩或叶巴组灰岩夹层)于层间滑脱空间、褶皱构造虚脱空间形成矽卡岩型铜多金属矿;含矿斑岩与矽卡岩型铜多金属矿共同构成了冈底斯中新世成矿带东段甲玛、驱龙-浪母家果-知不拉、拉抗俄、财胜、向阳等矿床。