中国华南早寒武世黑色岩系及其成矿作用是当前地球科学研究的一个热点，但长久以来存在巨大争议。针对这类矿床成矿主控因素及其成矿差异性（即差异性多元叠合成矿作用）这一科学问题，选择这一成矿带中的两个最典型矿床为例，包括镍钼多金属矿床和重晶石矿床，前者研究以湖南三岔为主，后者为贵州天柱大河边，系统开展了地质学、岩石矿物学、元素地球化学、有机地球化学、硫同位素地球化学综合研究，结合矿床地质特征讨论了矿床成因，再进一步综合整理前人对其它类型矿床的研究，包括磷、钒等矿床，完成了成矿差异性研究。新提出成矿的三元（生物-热水-海水）叠合成矿作用，这不仅在前人工作基础之上，进一步明确揭示了生物的成矿作用，而且将其有机地与热水、海水成矿作用耦合在一起，而不是前人认为的非此（海水）即彼（热水）。此外，还分析了整个华南区域大尺度上成矿作用的差异性取决于这一三元成矿作用在不同构造与岩相古地理背景下的差异，取得新认识。　　三岔镍钼多金属矿床矿石矿物组成复杂，仅金属矿物就包括“碳硫钼矿”、针镍矿、黄铁矿，以及少量的辉砷镍矿、方硫镍矿、闪锌矿、黄铜矿等，其中“碳硫钼矿”和针镍矿分别为钼和镍的主要赋存形式。同时仅在镍钼矿石中发现有大量富金属硫化物的椭球体，经鉴定为红藻的囊果演化而成，且这种金属椭球体外部富钼，内部相对富镍，显示出生物有机质的差异成矿作用。微量与稀土地球化学特征显示，镍钼矿石主要形成于缺氧还原的海水环境，除受到热水作用影响外，还受到其它（如生物有机质）作用的影响。有机地球化学特征显示，矿石有机碳含量较高(＞1.0％)，有机质母质主要来自于低等的浮游生物、藻类以及细菌。高的沥青反射率(＞2.0％)与生物标志化合物特征显示，矿石形成于缺氧的海水环境，并受到热水作用影响。镍钼多金属矿石的δ34S值为-13.7‰～+3.9‰之间，平均-4.5‰，表明硫主要来自于海水与热水的混合。综合以上特征，认为矿床属于生物-热液（水）-海水叠合成因，早期钼可能主要来自于海水，并受到了生物有机质的作用，而晚期镍可能主要来自于热液（水）的输入，生物有机质的作用相对较弱。　　天柱大河边重晶石矿床矿石矿物组成与三岔镍钼矿石矿物组成差异明显，且较为简单，主要矿物为重晶石，另外还发现了少量的石英、环带钡冰长石、黄铁矿等。其中，环带钡冰长石为该区首次发现，指示矿床形成过程中曾受多期热水作用影响，成矿可能是一个断控、多期、幕式、渐进的过程。微量元素地球化学特征显示矿床形成于缺氧还原的海盆环境，δCe的负异常(～0.6)和δEu的正异常(＞3.0)显示矿床受到过热水作用影响。有机地球化学特征显示，围岩具有较高的有机碳含量(1～8％)，而矿层中有机碳含量相对较低(＜3.0％)，且氯仿沥青“A”含量变化较大，成熟度达到过成熟，反映了矿床在形成过程中经历了强烈的地质作用改造，特别是热水作用的影响。有机质母质主要来源于低等的浮游生物、藻类与细菌，未发现三岔镍钼矿石中发现的典型椭球状有机质红藻，体现出差异。矿石中重晶石的硫同位素组成为+36.7‰～+43.8‰，平均为+40.2‰，呈明显的塔式分布，高于同期早寒武世海水的δ34S（约+30‰），反映了强烈的硫酸盐还原菌作用，矿床形成于海水交换有限的封闭-半封闭海盆系统。考虑到大河边重晶石矿床的形成既与热水作用有关，也受到生物有机质作用的影响，据此提出生物有机质与热水喷流沉积相结合的成因模式。　　系统对比了华南早寒武世黑色岩系中聚集的镍钼、重晶石、磷以及钒等矿床，发现各矿床的形成具有一些共性，如成矿元素均受到热水、海水的供给，同时生物对矿床的形成都起到一定的促进作用。但也有一些差异，如在镍钼矿床中，镍主要来自于热水，而钼主要来自于海水，且受生物有机质作用，典型如椭球状有机质红藻;重晶石矿床虽然生物对钡有着聚集作用，但对于如此规模巨大的重晶石矿床，生物可能只提供了少量的钡，更多的钡应来自于热卤水对基底富钡地层的淋滤;而磷矿床中，磷主要以胶状磷灰岩或胶磷矿的形式存在，且发现了大量的生物遗迹，反映了生物对磷的强烈聚集作用;而钒矿床则显示出陆源、海水与热水共同作用的影响。据此，提出黑色岩系型矿床的三元叠合成矿（海水-热水（液）-生物）成因模式，该模式对整个华南早寒武世的黑色岩系型矿床可能都具有一定普适意义。　　以上认识可供全球黑色岩系型，甚至沉积岩型成矿研究类比参考，也具有一定区域找矿意义。