乌拉根铅锌矿位于西天山塔里木盆地西部喀什凹陷西北部,其超过800万吨的铅锌金属储量,成矿过程中需要大于1.15 ×106m3的H2S和巨量的金属来源,矿石硫的生成方式和巨量金属及硫的来源是认识矿床成因的关键。本文通过对乌拉根铅锌矿的硫化物矿石、硫酸盐、围岩及老基底地层开展了 S-Pb同位素研究,对类似细菌作用的矿石开展了场发射扫描电镜(FESEM)观察和能谱(EDS)分析,试图示踪矿石硫的成因机制和巨量金属来源,为认识矿床成因提供新的参考。乌拉根铅锌矿矿石硫化物的δ34S值为-27.9‰～15.0‰,硫酸盐的δ34S值为10.84‰～18.76‰,硫酸盐提供主要的硫源,硫主要来源于细菌的硫酸盐还原作用(BSR)及硫酸盐的热化学还原反应(TSR)。在矿化前或者成矿温度较低的情况下,硫酸盐还原细菌通过还原地层中的硫酸盐,形成大量的纳米球状闪锌矿、方解石和丝状矿化胞外聚合物(EPS)、微米级球状菱铁矿,它们都是原地细菌作用或者细菌活动的产物即生物矿物。这些现象的发现并结合硫化物的硫同位素值,进一步证实了矿石硫的原地细菌作用机制。当温度高于细菌存活温度时,TSR发挥了重要作用,盆地流体中所携带的有机质与乌拉根矿区大量硫酸盐溶解的S042-反应,生成大量的还原硫。另外,含硫有机质的热裂解也提供了矿床形成所需的部分硫源。在乌拉根铅锌矿矿石硫化物、碎屑岩、碳酸盐岩及老基底地层的铅同位素中,硫化物与碎屑岩地层的铅同位素不仅极其相似而且还呈现出良好的线性关系,而与碳酸盐岩及老基底岩石相差较大且不具备良好的线性关系,指示金属成矿物质来源于碎屑岩地层。而通过对乌拉根矿区碎屑岩的稀土元素研究表明,碎屑岩地层的源岩是长英质岩石。从区域上看,我国南天山地区分布有许多的长英质岩体,主要是在古生代形成,特别是晚古生代末期,中生代以来,位于高处的南天山长英质岩石不断遭受风化、剥蚀作用,最终搬运到位于低处的喀什凹陷中沉积成岩,后期流体在构造应力的作用下不断的萃取这些地层中的成矿物质,最终导致了乌拉根铅锌矿的形成。通过与SEDEX、MVT、SST、金顶型铅锌矿床对比,认为矿床的成因类型属于SST型铅锌矿。