重晶石是一种重要的含钡矿物,在多个工业部门广泛应用,是人类社会不可缺少的一种重要的非金属矿产资源。目前重晶石的主要用途是用于石油天然气钻探的泥浆加重剂。我国扬子地台东南缘湘西-黔东交界处的新晃贡溪-天柱大河边地区的早寒武世重晶石矿床是世界上最大的沉积型重晶石成矿带,在世界范围内极具代表性,对其进行研究具有重要的科学意义。本文在查阅了大量相关文献的基础上,对新晃-大柱地区重晶石矿床进行了电子探针的矿物学研究以及矿床矿石与围岩的微量稀土元素对比研究、重晶石矿石的主量元素研究、硫同位素特征的分析研究和有机地球化学研究,讨论其形成环境和成矿过程,为该地区重晶石矿床的成矿理论提供一定的依据。主要得到了以下认识：(1)电子探针矿物分析中环带钡冰长石的发现表明了海底富钡热液流体对重晶石矿床的形成有较大贡献,而且是一个幕式、逐渐的过程；(2)微量元素V/Cr、U/Th等地球化学指标表明重晶石矿床形成时处于缺氧环境,稀土元素具有明显的Ce负异常,及较高的Y/Ho比值,重晶石矿石具有明显的Eu正异常,这些特征反映了成矿过程受到了较强的海底热液物质的影响,表明钡可能主要来自于海底热液喷流物质；(3)新晃-天柱重晶石矿石的主量元素分析n(SiO2)/n(Al2O3)、n(Al2O3)/n(Al2O3+Fe2O3)、n(Al)/n(Al+Fe+Mn)、n(Si)/n(Si+Al+Fe)值表明了重晶石矿石的形成环境为在大陆边缘并受到热水物质影响。(4)重晶石的δ34S值主要分布在+40‰～45‰,表现出重硫富集的特征,且重晶石硫同位素呈塔式分布,表明硫源来源单一,主要来自同期海水硫酸盐。黄铁矿634S值低于同期海水硫同位素组成,表明生物细菌对海水硫酸盐的还原起到了很大作用,并且反映了矿床形成于海水交换有限的滞留的海盆系统。(5)重晶石含矿岩系有机质的Ro值都大于2%,氯仿沥青“A”和有机转化率、Ts/(Ts+Tm)比值、C29TS/(C29H+C29TS)、甾烷的异构化指数等的结果也都表明了有机质达到了过成熟阶段,经历了较高的热演化阶段,热液可能对有机质的成熟起到了促进作用。正构烷烃和类异戊二烯的碳数分布、Pr/Ph比值、伽马蜡烷、C30*/C29Ts值等都表明了重晶石含矿岩系的有机质母质来源为海相低等的菌藻类等生物,并在还原环境下沉积形成。有机质为重晶石的形成提供了一定的能量,菌藻类生物对重晶石的形成起到了提供生成空间和加快晶体生长的作用。综合以上分析认为重晶石成矿时期为缺氧还原环境、海底热液活动频繁、封闭-半封闭的台地泻湖环境,生物-有机质对重晶石矿床的形成起到了重要的作用。