双王金矿床位于秦岭造山带凤太矿集区,是赋存于上泥盆统星红铺组钠长石角砾岩中的大型低品位金矿床(>70t)。本文系统研究了矿床地质特征、矿石物质组成、岩石地球化学、同位素地球化学和年代学,对金成矿作用年代进行了限定,对成矿热液和成矿物质来源进行探讨。金矿床矿石中与热液成矿作用有关的矿物主要包括五类:(1)自然元素及金属互化物:自然金、自然铋和黑铋金矿;(2)硫化物及硫盐矿物:黄铁矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、镍黄铁矿、砷黝铜矿和辉砷镍矿;(3)硅酸盐:钠长石和镁电气石;(4)碳酸盐:铁白云石和方解石;(5)氧化物:磁铁矿、赤铁矿和铬铁矿。其中,黄铁矿是最重要的载金矿物,按照粒度、晶形、赋存状态和含矿性可以分为四个世代。矿区内出露的花岗岩类如花岗闪长岩、二长花岗岩和花岗斑岩均属于高钾钙碱性系列(全碱含量6.95%~9.11%),为准铝质-过铝质的中酸性岩浆岩(A/NK为1.19~1.66,A/CNK为0.93~1.11)。闪斜煌斑岩属于钙碱性玄武岩系(CaO含量5.84%~6.28%,全碱含量4.71%~5.28%),石英钠长岩属于钙碱性准铝质系列(全碱含量6.94%~8.44%,A/CNK为0.93~1.09)。锆石U-Pb年代学表明,印支晚期矿区内发育两期岩浆作用,早期岩浆作用时间为219.9~221.1Ma,形成了西坝花岗闪长岩(221.8±1.2Ma)和Ⅰ号角砾岩体花岗斑岩(219.9±1.5Ma);晚期岩浆作用时间为213~214.8Ma,形成了西坝二长花岗岩(214.8±1.2Ma)、九平沟花岗斑岩(213.1±0.89Ma)、闪斜煌斑岩(214.4±2.7Ma)和石英钠长岩(213.0±1.5Ma)。花岗岩类的锆石Lu-Hf同位素两阶段模式年龄大致为1373~1634Ma,源区物质可能主要为中元古代的地壳基底物质。印支晚期,秦岭造山带进入陆陆碰撞造山的伸展阶段,在双王地区形成大量壳源型花岗岩类,此时区内岩浆活动的强烈发育为双王金矿床的金富集和沉淀提供了成矿热液流体和部分成矿物质。稳定同位素研究表明主成矿阶段热液为岩浆水和建造水的混合;成矿物质具有壳源和幔源的混合特征。同时该期侵入形成的切穿角砾岩和矿体的煌斑岩脉和石英钠长岩脉的年龄(分别为为214.4±2.7Ma和213.0±1.5Ma)限定了双王金矿床形成的最晚时间。