沉积岩型铅锌矿床是世界上铅锌矿产资源的主要来源.湖南白云铺铅锌矿床是赋存于碳酸盐岩中,受特定层位控制的一座大型沉积岩型铅锌矿床.该矿床经历了多阶段的成矿过程,矿石中黄铁矿结构复杂,呈现多世代共生特征.由于混合了不同阶段多种成因的黄铁矿,传统的全岩或单矿物同位素分析方法无法将不同世代黄铁矿的同位素组成区别开来.因此,利用二次离子质谱(SIMS)技术,对不同类型黄铁矿进行原位硫同位素分析,可为揭示白云铺铅锌矿床不同成矿阶段硫的来源和演化特征,确定成矿作用过程提供关键证据. 根据矿物共生组合特征以及不同类型黄铁矿的结构、组分和硫同位素数据，白云铺铅锌矿床中黄铁矿的形成主要可划分为三个阶段：早期沉积的莓球状Py1，成矿早期的胶状Py2和成矿期的粒状Py3。莓球状(Py1)由极细粒黄铁矿微晶(≤1μm）聚集而成，数量相对较少，一般分布于闪锌矿脉内部或沿脉壁生长。As含量较高，介于0.85-4.02 wt％，均值1.69%，δ34S为-22.7—-14.9‰，指示了沉积过程中海水硫酸盐的细菌还原作用。胶状(Py2)由内核和多层同心环带组成。内核形貌特征与早期莓球状黄铁矿相似，外环带由黄铁矿柱状、条带状晶体组成，且强烈破碎。As含量为0.03-2.08 wt%，均值0.25 wt%，δ34S为-8.4—-0.2‰，不同环带δ34S变化范围较小。Py2流体的硫可能主要来源于海洋沉积岩的变质或熔融。由于交代早期莓状Py1，Py2中混入了沉积黄铁矿中的硫。胶状Py2沉淀过程中硫的分馏基本达到平衡，不同环带中δ34S值的变化相对较小。黄铁矿(Py3)主要呈粒状自形．半自形晶体，内部发育多层交互生长环带，包括贫砷环带和富砷环带。贫砷环带中As为0.22-0.29 wt%，均值0.26 wt%．与Py2中As含量相似。834S为-4.6—+1.3‰，略高于Py2，指示其硫与Py2可能为同一来源，但基本无早期沉积硫的混入。富砷环带As含量为2.67-3.70 wt%，均值3.20 wt%，δ34S为-15.1—-7.7‰。指示富砷环带沉淀时，成矿热卤水中有大气降水混入。大气降水淋滤地层中的As，增加了流体的As含量和氧逸度，导致富砷环带的As明显增加，δ34S显著减小。