承德地区是我国北方最重要的岩浆型铁矿集中区,以大庙式铁、钛、磷矿床、铁马哈叭沁超贫铁、钛、磷矿床、高寺台铬、铁、钛、磷矿床最为典型。它们同时也代表了华北克拉通北缘元古代、古生代、中生代三个不同时期伸展构造背景下基性-超基性岩浆活动的产物。对它们开展矿床成因和成矿谱系研究,对深入认识承德地区铁、钛、磷、铬矿床的成矿规律具有理论意义,同时对该区的找矿勘查也有现实意义。论文选择这三个矿床为研究对象,研究了典型矿床的矿床成因,建立了成矿模式,识别了成矿地质要素与找矿标志,构建了承德地区铁、钛、磷、铬矿床的成矿谱系。论文在以下几个方面取得了新的认识:本文通过野外和岩相学研究将大庙斜长岩体中最重要的矿石类型铁钛磷灰岩分为两类:具岩浆成因特征的条带状/角砾状铁钛磷灰岩和具热液成因特征的块状铁钛磷灰岩（主体类型）。大庙条带状/角砾状铁钛磷灰岩规模小,分布局限,与富Fe-Ti-P辉长苏长岩和富Fe-Ti-（P）辉石岩密切共生。本文对岩浆演化不同阶段岩石中磷灰石进行了原位微量元素分析。结果表明,所有岩石类型中磷灰石REE元素配分曲线形态相似,说明这些岩石具有密切的成因联系。与富Fe-Ti-P辉长苏长岩中磷灰石相比,条带状/角砾状铁钛磷灰岩中磷灰石显示更大的负Eu异常和负Sr异常,说明在条带状/角砾状铁钛磷灰岩结晶时,其母岩浆中同时结晶分离了大量的斜长石。另外,条带状/角砾状铁钛磷灰岩中磷灰石有着更低的F含量和更高的REE含量,该特点与富Fe-Ti-P辉长苏长岩磷灰石地球化学组成有着明显差异。综合野外和室内证据,条带状/角砾状铁钛磷灰岩形成于液态不混熔作用:富Fe-Ti-P辉长苏长岩熔体中少量的富挥发份的熔体发生液态不混熔作用,形成了富Fe-Ti-P端员条带状/角砾状铁钛磷灰岩和富Fe-Ti-（P）辉石岩,以及富Si端员纹长二长岩。大庙块状铁钛磷灰岩形成于岩浆演化的最晚期阶段,其形成规模大（黑山矿床的主要开采对象）,氧化物以磁铁矿为主,围岩蚀变广泛,显示热液交代成因的特征,在世界上独具特色。块状铁钛磷灰岩与富Fe-Ti-P辉长苏长岩密切共生。块状铁钛磷灰岩和富Fe-Ti-P辉长苏长岩中磷灰石矿物的REE含量及配分曲线有着很强的一致性,说明它们有密切的继承演化关系。结合块状铁钛磷灰岩中磷灰石及蚀变边石英中流体包裹体H-C同位素及矿物O同位素研究,大规模产出的块状铁钛磷灰岩形成于热液作用:在富Fe-Ti-P残余岩浆演化作用的最晚期,随着硅酸盐矿物的逐渐结晶,挥发份（如P、H2O和CO2）携带了大量的Fe-Ti成矿物质。除了形成少量的伟晶苏长岩外,剩余的低密度、低粘度和强活动性的岩浆期后热液沿着斜长岩中的构造破碎带上升,并与沿着红石砬-大庙断裂带渗入的地表流体发生流体混合。混合后的流体温度和盐度迅速降低,铁、钛、磷成矿物质在混合流体中迅速饱和并沉淀在构造软弱部位,如斜长岩中的裂隙或斜长岩与富Fe-Ti-P辉长苏长岩的接触带上,并在铁钛磷灰岩与围岩接触部位广泛发育矿化蚀变。虽然块状铁钛磷灰岩形成由热液成矿作用主导,但岩浆演化的晚期液态不混熔作用对铁、钛、磷物质的持续聚集也起到了重要作用。本文通过对块状铁钛磷灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和原位Hf同位素测试,确定铁钛磷灰岩形成于1797±6Ma。结合前人测年结果,进一步确定成岩成矿作用发生于1.80～1.68Ga。锆石εHf（t）=-7.6～-2.6,tDM2=2926～2613Ma,与围岩斜长岩、苏长岩一致,表明成矿物质来源于岩浆。铁马哈叭沁超基性岩体中的超贫铁、钛、磷矿化发育在晚期侵位的角闪石岩相中,为岩浆晚期分异型矿床;岩体中的块状铁矿脉形成于辉石岩结晶作用的晚期,但早于角闪石岩的侵位。角闪岩中角闪石的40Ar/39Ar同位素定年成果表明,成岩成矿持续时间较长,从早泥盆世到晚泥盆世（401～379Ma）。辉石岩和角闪石岩中角闪石、磷灰石成因矿物学研究表明铁马哈叭沁超基性岩体母岩浆源区中除幔源物质贡献外,还存在的壳源物质。铁钛磷灰岩极少在超基性岩中发育,笔者野外工作发现铁马哈叭沁超基性岩体角闪石岩中偶见团块状铁钛磷灰岩。通过对岩浆演化不同阶段的辉石角闪石岩、角闪石岩和铁钛磷灰岩中的磷灰石进行了电子探针和LA-ICP-MS激光探针分析,对比研究了磷灰石矿物主微量元素特征。结果表明,不同岩石类型中磷灰石微量元素蛛网图形态十分相似,但铁钛磷灰岩中磷灰石的F、U、Th、Sr、∑REE含量明显更高,且具连续变化的趋势,表明在岩浆演化的晚期阶段,随着分异程度的增强,角闪石岩母岩浆中的Fe-Ti-P组分逐渐富集并达到饱和,从而在角闪石岩中发育团块状的铁钛磷灰岩。河北高寺台含铬超基性岩体位于华北克拉通北缘,具有环状分带的特征,其核部为纯橄岩,向外依次为辉橄岩、辉石岩、角闪石岩,各相邻岩相之间为过渡接触关系,在纯橄岩相中还赋存有铬铁矿床。本文对该杂岩体的锆石年龄、Hf同位素和主微量元素进行了测试和研究。结果表明,随着基性程度的降低,各岩相岩石在主量元素特征上呈现连续的变化特征,微量元素特征上配分曲线形态相似,稀土元素具一定程度的分异,说明各岩相为同源岩浆结晶分异作用的产物。通过对3件铬铁矿石和1件辉石岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,确定高寺台含铬超基性岩体的成岩成矿时代为213±1Ma,为晚三叠世,形成于华北板块和西伯利亚板块碰撞后的伸展阶段。年龄值介于214～211Ma之间的锆石的εHf（t）介于-2.0～+1.6之间,说明高寺台含铬超基性岩体的岩浆源区组成为亏损地幔物质和富集地幔物质的混合。本文建立了承德地区铁、钛、磷、铬矿床成矿谱系。该成矿谱系从早到晚依次为:①新太古代的早期克拉通盆地中的沉积变质型铁矿;②中元古代非造山背景下燕辽裂谷中的大庙式岩浆型铁、钛、磷矿及沉积岩系中的海相沉积型赤铁矿;③晚古生代后碰撞/后造山伸展环境下与超基性岩有关的超贫岩浆型铁、钛、磷矿;④早中生代后碰撞/后造山伸展环境下与超基性岩有关的岩浆型铬、铁、钛、磷矿床。矿石或赋矿围岩的锆石Hf同位素的对比研究表明,承德地区与成矿元素相关的地质体的源区为地幔物质或2.8～2.7Ga的基性下地壳物质,而之后的新生地壳物质形成的地质体没有成矿潜力。本文提出了承德地区铁矿尤其是富铁矿的找矿潜力区,分别是:①大庙斜长岩体东段岩体;②晚古生代超基性岩体中辉石岩与角闪石岩相接触带部位。