桃园铜矿床位于内丘县与临城县交界处,大地构造位置属中朝准地台的山西断隆东部,太行山拱断束赞皇穹断束西侧,是太行山南段内最大的铜矿床。本次研究对桃园铜矿床矿石和围岩样品进行同位素、稀土元素和微量元素的测试分析,并结合流体包裹体特征,确定桃园铜矿床成矿物质来源、成矿温度等,在此基础上再结合区域岩浆-构造演化来厘定成矿作用过程,确定矿床成因类型。桃园铜矿床赋存于古元古界甘陶河群南寺掌组二段中,赋矿岩性以片理化次玄武岩为主,次玄武岩与围岩呈侵入接触关系;矿体呈脉状、透镜状,以盲矿体为主;矿石矿物成分主要有黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿,少量方铅矿、磁铁矿,微量钛铁矿、自然铋,次生金属氧化矿物主要为赤铁矿、斑铜矿、孔雀石等;并根据矿体的相互穿切关系、共生组合、矿石结构构造等特征,将桃园铜矿成矿过程分为热液成矿期和表生期;围岩蚀变方面,与矿化有关系的蚀变类型主要是硅化、绿泥石化、钠长石化、黑云母化、碳酸盐化,蚀变组合类型在空间分布上具有较明显的分带性,在水平和垂直方向上从内向外依次可以分为:①硅化带;②绿泥石化-钠长石化-黑云母化带;③钠长石-黑云母化带;④碳酸盐化带。通过对桃园铜矿围岩和矿石中主量元素、微量元素和稀土元素的测试分析,发现主量元素显示桃园铜矿玄武岩的特征表现为硅碱含量较低,相对富钠贫钾,贫钙富镁;石英奥长斑岩的特征表现为高硅,富铝碱,相对富钠贫钾,贫钙镁。围岩与矿石中微量元素和稀土元素的含量及特征参数的变化范围基本一致,说明围岩与矿石具有相同的物质来源或密切的成因联系;对成矿物质来源的分析表明,矿质主要来源于区内的玄武岩,S同位素的测试分析显示,S质主要来源于地幔或上地幔,与玄武岩—次玄武岩及辉绿岩的来源一致;氢氧同位素的研究表明,成矿流体主要来源于岩浆水和大气降水的混合物;流体包裹体的测温分析表明,成矿期主要的成矿温度范围为232.6~313.97℃。桃园铜矿床的成因类型应为火山-次火山热液型矿床。