石门寺钨铜多金属矿床大地构造位置位于扬子板块东南缘江南地块中段,钦杭结合带北侧,属于九岭W、Sn成矿带大湖塘矿田内的大型钨铜多金属矿床,是新近查明的超大型(世界级)钨矿。由于九岭大湖塘地区的钨铜矿床勘查近年来才取得重大突破,尚未进行深入的地质科研工作,对该矿床的地质-地球化学特征、形成时代、矿床成因、成矿规律、成矿模式与找矿模型的研究还很薄弱。本文在前人地质工作研究成果的基础上,通过野外地质调查,采集岩矿石、土壤及水系沉积物样品,研究成矿元素表生地球化学行为特征、铅硫同位素的成矿物质来源特征等,同时从矿区、背景区入手,总结和分析成矿元素的分布特征、含矿性,以及与成矿关系密切的构造、岩体、各类型矿体、矿石矿物等作为研究对象,来示踪与内生成岩、成矿作用之间的关系,探讨矿床成矿物质来源、成矿作用期次、控矿因素及找矿标志,总结石门寺钨多金属矿床的成矿规律。获得主要认识与成果如下:1、从矿石矿物中的穿插关系,不同矿石类型的空间分布关系以及铅同位素特征来看,石门寺矿区矿化具有“两期多阶段”的特征:第一期为细脉状及稀疏浸染状白钨矿(黑钨矿、辉钼矿、黄铜矿)矿化期,第二期为石英大脉型黑钨矿(白钨矿、锡石、辉钼矿、黄铜矿)矿化期;表现为早期氧化物阶段→中期硫化物阶段→晚期碳酸盐化阶段。2、微量元素地球化学特征显示,燕山期似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩两期岩体的Nb/Ta、Zr/Hf比值变化范围小,示踪着它们可能来自同一源区;燕山期的Nb/Ta比值均低于原始地幔(PM)和地壳的相应比值,说明石门寺矿区的原始岩浆具有壳-幔混合的特征。晋宁期黑云母花岗闪长岩的Nb/Ta比值与燕山期相似,而Zr/Hf比值略有不同,表明不同岩浆演化过程具有一定的差异。3、矿区硫化物中δ34S的变化范围为-2.53‰~0.9‰,平均δ34S为-1.37‰,组成比较均一,变化范围小,具有塔式分布效应,岩浆硫的特点。铅同位素显示有三组特征,第一、二组矿石铅同位素组成较相似,第三组具较高的放射成因铅。石门寺矿区矿石铅、长石铅同位素组成示踪多次成矿作用的发生及不同期次岩浆物源上的差异。4、九岭矿集区中W、Cu、Mo、Sn、Sb、Ag、As、F等元素,异常显著、浓集中心明显、分带清晰,是石门寺钨矿床的主成矿元素及其伴生元素;W、Cu、Mo主成矿元素在石门寺矿区地表均有不同程度的异常显示,并达到了工业品位的要求(Mo达到边界品位);从中段图上看出总的富集趋势是上部富W、Cu(主要以970中段以上),向下逐渐变贫,而Mo主要富集在中下部。5、土壤风化剖面显示,从新鲜母岩→土壤C层(岩石碎块)→土壤B层的分带特征,反应晋宁期和燕山期花岗岩在风化作用过程中W、Cu、Mo等成矿元素的迁移活动规律基本一致,这是由于成矿元素在风化产物中的元素含量、元素组合(赋存状态)等特征与元素在表生环境中的地球化学性质密切相关。 6、在背景区(高桥乡、上坪村)的土壤中,W、Sn、Cu、Mo等成矿元素与原岩相比均有一定程度的富集;在矿化区(狮尾洞、石门寺)其成矿元素又是背景区值的几倍~几十倍;在龙门林场土壤层中W含量是背景区值的5倍,显然受到了W-Sn矿化作用的影响,可作为找矿预测区。矿区地表风化土壤B层(30~50cm)中W、Sn、Cu成矿元素是区域背景的几倍到几十倍,因此B层土壤是寻找区域内W、Cu矿床的绝佳采样层位。7、无论是晋宁期黑云母花岗闪长岩,还是燕山期的似斑状黑云母花岗岩经地表强烈风化作用后,其黑钨矿和白钨矿占WO3含量比例仍高达78%~98%,平均90%,由此说明黑钨矿和白钨矿的稳定性,使其易于在地表保存成矿。而Cu元素在风化作用过程中易形成次生硫化物(斑铜矿、铜蓝、砷黝铜矿、硫砷铜矿)及自由氧化铜(蓝铜矿、孔雀石等),这些次生铜矿物易风化分解到最终阶段形成可溶性的CuSO4溶液,被地表水、浅成地下水迁移搬运,则成矿相对于钨矿较弱。8、在实际资料总结的基础上,初步探讨了石门寺钨铜矿床的成矿物质来源、成矿期次、控矿因素、找矿标志及成矿模式。