热水沉积成矿作用的发现和研究被认为是继板块构造学说以来地球科学界的又一重大突破。海底热水沉积成矿作用是岩石圈与大洋（水圈）在洋脊扩张中心、岛弧及板内活动中心发生热和化学交换作用的产物，这种交换过程不仅产生了具有重要经济意义的金属与非金属矿床，而且对水圈和生物圈产生重大影响，成为当今地球科学重大前沿研究领域之一。 华南扬子地块是我国古热水沉积成矿作用最为发育的地区之一，其热水沉积特性最早引起我国学者的关注。华南下寒武统黑色岩系中赋存多个与热水沉积成矿作用相关的大型、超大型重晶石矿床与Ni-Mo-U-V多金属富集层。进一步研究分布在华南扬子地块黑色岩系中的金属、非金属矿床成因及其地球化学特征，对认识华南乃至全球晚震旦－早寒武世生物与环境演化有着十分重要的意义。 论文选取华南扬子地块东南缘的湘黔桂陆缘断陷盆地为主要研究区，大河边一新晃重晶石矿床、贵州玉屏重晶石矿床为研究的主要典型矿床，通过对上述两个重晶石矿床的矿石矿物学、微量元素地球化学、同位素地球化学及其热水沉积成矿机理的研究，取得了以下创新性认识： （1）首次对天柱大河边一新晃重晶石矿床矿石矿物进行了系统的电子探针研究，发现并描述了矿石矿物组合中的钡冰长石矿物，并证实是热水沉积作用的产物，为重晶石矿床热水沉积成因提供了直接的证据； （2）对矿床矿石和围岩进行了系统的微量元素分析，补充了矿石的稀土元素数据，系统分析了矿石的稀土元素配分模式特征，论证了矿石及围岩硅质岩的微量元素地球化学特征具热水沉积成因特征； （3）首次对矿床矿石和围岩进行了系统的碳、氧、铅、锶同位素组成研究，并籍此探讨了矿床的成矿物质来源，认为Ba、Pb等成矿物质来源与热水沉积作用有关，为揭示矿床的热水沉积成因及晚期矿化特征提供了坚实的同位素地球化学依据： （4）进一步完善了矿床的热水沉积成矿机理与热水沉积成因模式，提出了热水成矿系统流体由下渗海水与深源流体混合形成的新认识； （5）进一步探讨了热水沉积成矿作用与生物－环境演化关系，认为华南晚震旦－早寒武世热水沉积成矿作用促进了生物－环境演化，并为后期的华南燕山期大面积成矿提供了重要的成矿物质来源。