龙头沟金成矿带位于陕西省山阳县龙头沟背斜中部,由五条沟金矿、老沟金矿点、龙头沟金矿和宽坪沟金矿等组成,估算金资源量超过20 t。金矿体赋存在泥盆系大枫沟组砂岩中,赋矿地质体为黄铁矿化石英脉。选择具有代表性的龙头沟金矿段和五条沟金矿段作为研究对象,通过岩相学和全岩、载金黄铁矿微量元素和硫同位素地球化学研究,划分了成矿阶段,其中石英硫化物阶段为主成矿阶段,成矿后期构造再次活动,使得硫化物碎裂释放了部分包裹金,矿体局部富厚。矿石及载金黄铁矿的稀土元素配分模式以及δ³⁴S组成均与研究区上元古界耀岭河岩组十分相似,表明耀岭河岩组可能为其成矿物质来源。黄铁矿的Co/Ni比值介于1.14~1.83之间,显示岩浆热液成因的特征;矿体形成于中浅部,成矿环境氧逸度较高,成矿温度为200~260℃。印支期龙头沟背斜下的隐伏岩浆活动,为金矿成矿过程提供了充足的能量与流体,成矿热液萃取耀岭河组中的成矿物质后运移至近地表,由于成矿环境物理化学条件的改变导致金沉淀成矿。