北衙金矿是我国西南地区自建国以来发现的规模最大的黄金矿藏,研究表明矿床的形成与富碱斑岩关系密切。但人们对矿区内的矿化类型、富碱斑岩的物质来源、成岩成矿年代学方面的研究还有争议。本文对北衙金矿床的矿床地质特征、岩体的产出特征、岩石地球化学特征及成岩成矿时代进行了研究。北衙金多金属矿的矿床成因类型有4类,即矽卡岩型Au-Fe-Cu矿、斑岩型Au-Fe(Cu)矿、热液脉型Pb-Au-Fe-Ag-(Cu)矿和风化-堆积型Fe-Au矿。可将矿床的形成过程划分为Ⅱ期5个阶段:I期为内生成矿期,包括矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英硫化物阶段、碳酸盐岩阶段;Ⅱ期为表生氧化期。对北衙地区石英正长斑岩和正长斑岩的全岩分析表明。该地区富碱斑岩属中酸性-酸性岩类,为高硅、富碱、贫钙镁钛,弱过铝质的钾玄岩系列。微量元素富集Rb、Ba、K、Sr,及Pb元素,亏损Ta、Nb、P、Ti、HREE等元素。所测样品显示出同源岩浆演化的特征。富碱斑岩的稀土总量为40.05×10-6~298.30×10-6,且富集轻稀土元素(LREE/HREE=7.06~14.26)。利用高精度LA-MC-ICP-MS法获得北衙矿区万硐山矿段石英正长斑岩锆石U-Pb年龄为(35.00±0.17)Ma,红泥塘矿段西岩体石英正长斑岩锆石U-Pb年龄为(35.06±0.16)Ma,红泥塘东矿段东岩体(大沙地岩体)石英正长斑岩锆石U-Pb年龄为(36.72±0.25)Ma,笔架山矿段正长斑岩锆石U-Pb年龄为(35.21±0.19)Ma,桅杆坡矿段正长斑岩锆石U-Pb年龄为(35.18±0.22)Ma,马头湾矿段正长斑岩锆石U-Pb年龄为(35.12±0.13)Ma,白莲村矿段正长斑岩锆石U-Pb年龄为(34.62±0.25)Ma,均为同时期产物。根据本次富碱斑岩定年结果及已有数据,将矿区及外围区域范围内浆活动分为60~65Ma、31~37Ma、24~26Ma、3.65~3.78Ma共4期。结合辉钼矿年龄可知,区域内成矿作用与34~37Ma石英正长斑岩、正长斑岩的侵位密切相关,该时期是主成矿期,且成岩与成矿作用基本同时发生,对应的成矿时代应为古近纪始新世与渐新世过渡时期。北衙金多金属矿主矿体内辉钼矿的Re-Os加权平均年龄为37.47±0.51Ma、等时线年龄为38.12±0.82Ma,鉴于多个样品间Re-Os化学分馏小,选择了模式年龄的加权平均值37.47±0.51Ma作为其成矿年龄。同时,获得的47.43±0.66Ma辉钼矿模式年龄表明北衙矿区曾经出现过一次相应的岩浆热事件。通过对区内富碱侵入岩体地球化学数据的分析,并结合本区域的构造演化背景,认为该地区富碱斑岩应来源于受到俯冲洋壳板片交代影响的地幔源区,根据Re含量的变化范围,富碱岩浆有可能还遭受过地壳物质的混染。北衙金多金属矿床是一个典型与石英正长斑岩关系密切的斑岩-矽卡岩型-热液型矿床,已有的矿化类型分带现象显示出是同一岩浆成矿作用在不同空间位置的不同表现形式。