大平掌矿床是三江构造-成矿带中的重要矿床之一,也是滇西目前发现的最重要的原特提斯期VHMS型铜多金属矿床。本文以板块理论、区域成矿学、岩石学、矿床学、矿床地球化学等理论为指导,综合野外勘察、室内镜下鉴定、收集和分析前人研究成果,系统的对矿床地质、矿床成因、成矿条件和成矿构造环境、喷流中心等问题进行总结性分析,深入研究大平掌矿区成矿规律、建立大平掌矿床“上层-下脉”及“上黑-下黄”的空间矿化结构的成矿模式。从而对完善和丰富原特提斯期的铜多金属成矿作用及其类型、提升“三江”成矿带典型矿床研究水平、认识思茅盆地早古生代基底中的优势成矿类型、找矿潜力和找矿思路等有重要的启示作用。本文取得的主要成果有以下方面。1、根据岩浆热事件年代学研究新成果、区域地层岩性对比和成岩成矿环境的分析,证实思茅盆地西侧的早古生代(原特提斯)活动陆缘火山岛弧的存在,提出兰坪-思茅微板块西侧的活动陆缘火山岛弧于早古生代(原特提斯期)就存在的新认识。同时指出,该火山岛弧一直延续到晚古生代-三叠纪,是古生代多弧盆系统的重要组成部分。普洱大平掌铜多金属矿床是志留纪末南澜沧江洋洋壳向东俯冲过程中,是弧后裂陷带内火山-喷流沉积成矿作用的产物。预示原特提斯期火山-喷流成矿作用是红层基底中的一种重要成矿类型,对分析研究区域构造及成矿演化等也提供了新的启示。2、对矿区与成矿有关的主要地质体的地质特征、岩石学、微量元素、稀土元素等进行全面研究,取得多方面进展：①赞同将矿区火山岩系分4个岩性段和三个火山活动亚旋回。其中,大凹子组第一段(S2+3g/)为主要的含矿层位,S2+3g/中上部的富钠流纹质火山岩(石英角斑岩)为V2型细脉浸染状铜矿体的主要赋矿围岩,顶部含碳质凝灰岩-钙质沉凝灰岩夹硅质岩的岩性段是V1型块状铜多金属硫化物矿体的产出层位。矿体上、下的火山岩总体均属中酸性-酸性火山岩类,但层状矿体之下的火山岩除爆发相-喷溢相-沉积相发育完整外,经历强烈蚀变,具有火山喷流-沉积矿床的蚀变岩筒特点。②认为原地质图上所谓的印支期流纹斑岩体(λπ),实际应属大凹子组第一段(S2+3d1)的组成部分,其中的残留火山岩结构构造清楚。但由于靠近火山-喷流口,以硅化为主的蚀变十分强烈,被改造成具蚀变岩筒特征的火山地质体。③岩石化学研究表明,大凹子组火山岩总体属钙碱性系列。其中,细碧岩、英安岩、角斑岩、石英角斑岩属低钾高钠质岩类,部分流纹岩具钾、钠均较低的特点。由外围未蚀变流纹岩→近矿弱蚀变流纹岩→矿体内强蚀变流纹岩,Si02量明显增加,Na2O+K2O减少,说明矿体下部火山岩存在低钠晕。④不同火山岩微量元素、稀土元素组成显示,从(蚀变)细碧岩→(蚀变)角斑岩→英安岩→流纹岩→(蚀变)石英角斑岩,微量元素和稀土元素配分曲线基本一致,具同源同期火山岩的地球化学特征。3、在分析两类矿体地质特征和相互关系的基础上,阐明了上部块状硫化物矿体(V1型矿体)与下部细脉浸染状矿体(V2型矿体)在物质组成、结构构造及成因等方面的关系,建立了典型的矿化结构剖面,分析了矿床地球化学特点,确认大平掌矿床具典型的VMS矿床的地质及地球化学标志。4、应用锆石U-Pb法和Re-Os同位素测年法对矿区火山岩、侵入岩及硫化物进行了较系统的年代学研究,重新厘定了大凹子组地层时代、花岗闪长斑岩成岩时代和矿体的成矿时代,取得重要进展：①大凹子组是矿区内主要含矿火山岩系,过去由于缺乏充分的年代学研究依据,对其时代认识分歧较大,多作为晚泥盆世至-石炭纪产物。本文获得一批大凹子组含矿火山岩系中主要岩石类型的年龄数据(英安岩428.28+6Ma和422+2.4Ma,流纹岩417+1.5Ma,流纹质凝灰岩420.8±1.6Ma),结合宏观地质特征的综合分析,赞同将其作为独立的地层单位-大凹子组(S2+3d),但将其时代重新确定为中-晚志留世。②对矿区侵入于大凹子组火山岩中的花岗闪长斑岩进行锆石精确测年(LA-ICP-MS方法),获得401.0±1.7Ma年龄值,指出花岗闪长斑岩形成于志留纪末,是加里东末期岩体,与大凹子组火山岩共同构成典型的由喷发→侵入的岛弧型岩浆活动序列,而非过去认为的印支期岩体。③获得V1型矿体中黄铜矿Re-Os同位素模式平均年龄为437.35±11.2Ma,V2型矿体中黄铜矿Re-Os同位素模式年龄为410.9+6.0Ma,与前人获得的辉钼矿Re-Os同位素年龄(428.8±6.1Ma和442.4±5.6Ma)相近。结合的矿体与火山岩的成因关系,确认大平掌矿床形成时代与火山岩同期,均在中-晚志留世,但早于花岗闪长斑岩。5、通过对矿化蚀变分带、爆破角砾岩分布、成矿元素分带、成矿流体均一温度分布、矿体三维数字模型和物探EH4异常等方面分析,指出10线附近为火山-喷流中心,其周缘为热水喷流成矿主要区域。主要依据包括：①蚀变分带特征分析表明,由2-10线向外,依次为强硅化-黄铁矿化-角砾岩带→硅化-绢云母-黄铁矿化带→绢云母-碳酸盐化带→碳酸盐-绿泥石-绿帘石化带的蚀变分带,构成一个完整的矿化-蚀变岩筒。其中,以强硅化和多世代黄铁矿化为代表的强蚀变中心区主要在7-16线间,呈不规则长椭圆状。尤其在2-10线间,出现较多的爆破角砾岩及大量的石英岩(火山岩硅化结果),含矿石英脉相对密集,与V2矿体中心区总体一致,应为喷流热液活动中心。②矿体中成矿元素的分布在水平及垂直方向上均具有不规则的分带性：中心区及下部相对富铜,上部和边缘相对富Pb+Zm在平面上形成长轴为北西向的中部相对富铜、边部相对富Pb+Zn不规则纺锤形的矿化分带；在垂直方向上则形成上为富Cu-Zn(-Pb)、下部以Cu为主的扇形矿化分带。其中0-10线区间是整个火山喷流-沉积成矿系统的中心地段,也是高强度矿化分布区。③成矿流体温度分布特征表明,上部V1型矿体中的流体包裹体最高温度为221℃,最低温度78℃,成矿温度范围较窄,具典型的低温成矿特点；下部V2型矿体中的流体包裹体最高均一温度可达298℃,绝大部分大于200℃,具有中温热液性质。成矿温度高值区位于6-10线之间,呈北西向延伸的长椭圆形,与强矿化区重合,等温线总体走向与矿体及北西向断层的走向基本一致。无论在剖面上还是在平面上,均一温度高值区与强矿化区在空间上吻合较好,等温线高值区及其附近,矿体厚度大,品位较高,远离等温线高值区,矿化强度降低。显示成矿流体以中心式喷流为主,6-10线之间为主要中心区。④矿体三维数字模型研究表明,V1型矿体与V2型矿体矿化富集区基本一致,其中V2型矿体分布受典型的环状构造与放射状构造控制,环状构造区中部是主矿体分布区,喷流管道特征明显。⑤成矿中心区物探EH4异常表明,深部低阻异常与成矿中心区-喷流管道系统中的矿化作用有关,可能是喷流管道系统中矿化延深带的体现。矿体露头区、成矿温度高值区、环状-放射状裂隙和深部EH4低阻异常区位置叠加,三者的重叠性总体较好。6、系统分析了大平掌铜矿形成的基本条件,指出火山岛弧盆地过渡带的区域性酒房断裂控制了大平掌式火山-喷流沉积型矿床的总体分布,证明了大平掌矿床在成因上主要是海底火山喷流-沉积成矿的结果,具VMS型矿床的典型特征。基于地质、矿床地球化学及成矿机制的分析研究,建立了大平掌矿床成矿模式和保存模式。与国内外典型大型-超大型海相火山岩块状硫化物矿床作比较,认为大平掌矿床与“黑矿型”矿床相似。