硫元素广泛分布于地球的各个圈层,硫同位素在地质和生物过程中会发生显著的分馏,所以在地球科学领域可广泛应用于同位素示踪。传统的S同位素测试方法有气体稳定同位素质谱和多接收等离子体质谱,需要将含S样品的整体或单矿物进行高温灼烧或溶解,提取其中的S组分进行测试。随着原位微区技术的发展,越来越多的微区地球化学信息为解释地质过程提供了新的认识,所以原位S同位素的开发受到重视。多接收等离子体质谱(MC-ICPMS)方法在分析同位素方面有灵敏度高,准确度和精度好的特点,它与激光剥蚀技术的联用在原位分析S同位素方面具有很好的前景。前人在使用LA-MC-ICPMS方法原位分析S同位素时发现激光诱导同位素分馏、基体效应、多原子离子和双电荷离子干扰、等离子体电离条件等都会影响S同位素的精确测定,所以需要更多实验来验证及改进测试方法。由于S同位素测试的标准样品CDT已消耗殆尽,IAEA研制的系列S同位素标准仅可用于整体分析,缺少用于微区分析的S同位素标准物质,因此,需要制备用于原位微区分析的S同位素标准参考物质。本文制备了一系列S同位素均一的样品天然硫化物、硫化物粉末压片,并首次利用惰性气体环境高温熔融的方法获得硫化物熔融玻璃,并验证了它们作为原位微区S同位素分析的实验室内标的可行性。通过长期的原位微区S同位素测试,证明这些样品中S同位素的组成均一性好,并将这些样品通过气体稳定同位素质谱和溶液进样的MC-ICPMS方法进行定值,为实验室原位S同位素技术的发展和应用提供标准物质基础。本文使用飞秒激光和准分子激光与大型高分辨多接收等离子体质谱联用技术,研究了两类激光在分析硫化物时引起分馏的原因。实验证明飞秒激光在分析硫化物S同位素时具有明显优势,不存在热效应、样品气溶胶粒度均匀、灵敏度高,能降低DHF(Down hole fractionation)。但是在飞秒激光剥蚀过程中,由于质量负载效应、纳米级颗粒物的团聚物的存在以及样品位置不同会影响样品气溶胶的传输和电离效率,从而引起基体效应。此外,由于传输效率差异,使得粉末压片样品和天然矿物样品对激光剥蚀条件的响应不同。飞秒激光在单点剥蚀硫化物过程中,由于能量分布不均匀,剥蚀坑形态较差,越往深部剥蚀样品气溶胶传输效率差,所以信号灵敏度下降过快,使得单点剥蚀模式的应用受到限制。准分子激光在剥蚀硫化物的过程中存在热效应,剥蚀物颗粒相对飞秒激光均匀性差,大小颗粒的传输和电离效率的不同会引起严重的基体效应。特别是单点剥蚀模式下,热效应会引起明显的DHF。实验发现合适的能量密度(3.5～4 J/cm2)和低频率剥蚀能减小DHF,是降低基体效应的一个有效方法。基体质量大的剥蚀物颗粒在传输和电离过程中的差异大,导致更明显的DHF和基体效应。所以在单点模式下测试基体质量重的Ag2S和方铅矿样品时,需要进行基体匹配。线剥蚀和降低补充气流量并补充N2气的方式可以明显减小准分子激光的基体效应,但是由于气流变化对基体效应的影响大,导致基体效应的不稳定性,需要长期实验观测基体效应的变化。在开发硫化物S同位素的原位测试方法后,将该方法用于矿床成因研究中。八方山—二里河矿床是南秦岭凤太矿集区的大型铅锌矿床之一。前人根据矿床产出地质背景,对该矿床的成因提出了两种成因认识,一种认为该矿床是由泥盆纪热水沉积—改造(再造)成矿,另一种观点认为是由三叠纪构造—岩浆热液成矿,因此是否存在泥盆纪热水沉积过程成为亟待解决的问题。本文中通过观察矿床的基础地质特征,利用LA-MC-ICPMS方法分析矿石与围岩、岩浆岩的原位S同位素信息,并在S同位素组成已知的条件下,利用微钻取样及溶液进样的MC-ICPMS方法获得矿石硫化物和岩浆岩的Fe同位素组成。S同位素组成说明该矿床经历了至少两期次矿化,早期的矿化具有偏重的S同位素组成(9‰～15‰),符合中泥盆世海水硫酸盐还原特点,晚期矿化S同位素组成偏轻(～7‰),可能与印支期构造岩浆作用有关。Fe同位素组成也指示主成矿阶段成矿金属与岩浆作用无关。所以该矿床在中泥盆世发生过热水沉积成矿过程,后在印支期受到了构造岩浆作用改造,属于泥盆纪热水沉积一印支期构造岩浆改造型矿床。