新疆阿尔泰发育众多铁多金属矿床,其成矿作用研究可以为进一步的找矿勘查工作提供依据。本文在详细野外地质调查的基础上,从地质特征、矿床地球化学、年代学等方面对乔夏哈拉和老山口铁铜金矿、阿克希克铁金矿、恰夏铁铜矿等典型矿床进行系统研究,探讨了这些矿床的成矿地质背景、成矿流体性质及来源、成矿物质来源、成岩成矿时代、成矿过程等关键科学问题。结合前人研究成果,对阿尔泰铁多金属矿成矿规律进行了总结,初步建立了区域成矿动力学模式。乔夏哈拉和老山口铁铜金矿呈似层状、扁豆状、脉状和透镜状赋存于闪长(玢)岩与北塔山组大理岩、火山岩接触部位的矽卡岩带中,铁矿化形成于退化蚀变阶段,铜金矿化形成于石英-硫化物-碳酸盐阶段。阿克希克铁金矿呈似层状、脉状、透镜状赋存于南明水组火山岩和凝灰岩中,铁和金矿化分别形成于火山沉积期和热液期。恰夏铁铜矿呈层状、似层状、透镜状赋存于康布铁堡组火山-沉积岩系中,围岩蚀变不发育,铁和铜矿化分别形成于火山沉积期和岩浆热液期。乔夏哈拉和老山口矿床发现磁铁矿的“溶解-再沉淀”现象,第二期磁铁矿比第一期磁铁矿表现出富FeOT、低杂质元素(SiO2、K2O、Al2O3MgO、Na2O)的特点,暗示成矿过程中发生了多期次的岩浆-热液活动,是成矿的重要机制,为矿床的热液成因提供了直观证据。在两个矿床中均发现了铬铁矿,可能来源于北塔山组第一岩性段中的苦橄岩。自然金、银、银金矿、碲银矿主要呈它形粒状、细脉状赋存于黄铁、黄铜、辉砷钴矿中。乔夏哈拉氢氧同位素表明退化蚀变阶段成矿流体以岩浆水为主,石英-硫化物-碳酸盐阶段大气降水逐渐增多,成矿流体具有中低温度、中低盐度、低密度的特征,S和Re同位素表明成矿物质来源于地幔。阿克希克铁金矿火山沉积期成矿流体具有中温、低盐度、中-低密度的特征,含有一定量的CO2和极少量的CH4、SO2,为海水与岩浆水的混合；热液期流体具有低盐度、富碳质变质流体的特征,为变质水混合深循环的大气降水；两期的S同位素表明前者为沉积成因硫,后者为变质成因硫。恰夏铁铜矿从火山沉积期到区域变质期,成矿流体温度和盐度略有升高,含子矿物包裹体明显增多,流体密度有所下降,Na+含量、Cl-含量明显升高,成矿环境为氧化环境；S同位素表明火山沉积期硫主要来自细菌还原海水,岩浆热液期硫为深部来源。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,乔夏哈拉矿区岩浆侵入活动至少有3期,分别形成于中泥盆世俯冲环境(377.6±1.4Ma)、晚泥盆世俯冲-后碰撞转换环境(355.8±3.4Ma)和早二叠世后碰撞环境(289.5±1.1Ma),持续了88Ma,其中中泥盆世闪长玢岩与矿化关系密切。辉铝矿Re-Os年龄表明,老山口和乔夏哈拉成矿时代分别为383.2±4.5Ma和375.2±2.6Ma,为中泥盆世成矿,与卡拉先格尔斑岩铜矿具有相近的时空分布和构造背景,暗示老山口和乔夏哈拉铁铜金矿可能为区域斑岩成矿系统的一部分。认为乔夏哈拉和老山口铁铜金矿为矽卡岩型矿床,成矿作用与闪长质岩浆期后热液活动有关；阿克希克铁金矿和恰夏铁铜矿中的铁矿为海相火山岩型铁矿,铜、金为后期叠加。总结了阿尔泰铁多金属矿床成矿规律,成因类型可以划分为火山岩型、矽卡岩型、与花岗岩有关的岩浆-热液型、岩浆型和沉积变质型等5种类型；成矿时代可以划分为中-晚奥陶世、早泥盆世(407～385Ma)、中泥盆世(383～375Ma)、早-中二叠世(289～261Ma)和三叠纪(235～234Ma)等5期；早-中泥盆世阿尔泰处于俯冲阶段,为各类型铁多金属矿成矿高峰期,早-中二叠世为后碰撞阶段,形成矽卡岩型、与花岗岩有关的岩浆-热液型、岩浆型等矿床,三叠纪为陆内演化阶段,在麦兹盆地早期矿体之上叠加矽卡岩型铁矿化和辉铝矿化。