金属矿产尤其是关键金属已成为世界各大经济体争夺的战略性关键矿产资源。长江中下游是我国重要的铁铜金多金属成矿带,自南而北分布有九瑞、鄂东南、安庆贵池、庐纵、铜陵、宁芜、宁镇七个矿集区。鄂东南矿集区主要为大冶-阳新铁铜多金属成矿带,该区集中分布了若干重要的富铁富铜矿床。利用重、磁资料及其它地球物理方法进行成矿预测及找矿预测,在成矿带中的九瑞、安庆贵池、庐纵、铜陵、宁芜等五个矿集区得到了广泛应用,并取得了很好的应用成果。庐纵、铜陵等矿集区的成功实践已证明,以重磁为主的综合地球物理方法的应用为本研究提供了良好的示范,是探寻鄂东南矿集区深部找矿突破口的重要技术途径。基于本矿集区以往的区域地质和矿床研究,采用先进的数据处理和解释技术对卫星重磁及区域重磁数据进行分析,提取影响整个鄂东南矿集区的岩石圈构造、深大断裂、控矿岩体、矿体(床)形成和就位的断裂、接触带等空间展布信息,重新梳理研究区域构造、岩浆来源等属性,将对整个鄂东南矿集区深部成矿背景研究、基础地质调查及深部找矿具有重要意义。本论文在系统收集和整理区内前人科研及勘查成果的基础上,分析了鄂东南矿集区的地质概况及区域地球物理背景。利用收集到的卫星重磁数据,对研究区及周边的大地构造及成矿带岩石圈岩性特征进行了解析,认为长江中下游矿集区岩石圈重磁异常与区域岩浆岩活动有关,鄂东南矿集区内的火山—侵入岩及大中型金属矿床均分布在“鄂城—黄石—九江”幔隆带上,深部岩浆活动受到秦岭—大别造山带、郯庐断裂和襄樊—广济断裂带等岩石圈构造控制。区内主要构造发生于印支期和燕山期,燕山运动是导致本区成矿作用和断裂—岩浆活动的主导构造运动。通过分析区域重磁异常,认为鄂东南矿集区成矿相关的主要岩体区域具有不同的重磁异常背景,表明它们具有不同的深部地质和构造背景。本论文重点之一是研究岩浆岩与深部构造的关系。通过应用卫星重磁异常反演,得到了矿集区及周边区域岩石圈三维密度和磁化率结构。根据密度反演成果,认为在岩石圈破碎以及存在层间滑脱的背景下,矿集区上地壳受到挤压情况较为普遍,主要表现为印支运动形成的近似平行的复式褶皱和燕山期以来发育的逆冲断裂,以致区内主要断裂构造(如襄樊—广济断裂)未能成为后期幔源岩浆大规模上侵的主要通道,导致鄂东南矿集区燕山期岩浆活动过程中深部物质来源不均衡,这种现象被地壳的磁化率分布所证实;根据磁化率反演成果,认为形成鄂城岩体、铁山岩体和金山店岩体的岩浆物质主要来源于矿区北部的深部岩浆房,灵乡岩体、殷祖岩体、阳新岩体和金牛火山岩盆地的岩浆物质主要来源于矿区北部金牛火山岩盆地之下的中地壳岩浆房,其间被中地壳一个具有高密度、高阻和低磁性的块体阻隔;岩浆来源不同或许是这些岩体周边成矿类型不同的重要原因之一。本论文的另一个重点是研究区域构造及岩浆岩活动及成矿的关系。通过空间延拓、航磁化极垂向导数、小波多尺度分解、线性信号提取技术等多种重磁数据处理方法,分析了矿集区重磁异常特征,并进一步探讨了重磁异常与岩浆岩及构造的关系,重新拟定了矿集区主要断裂构造,并指出区内可能存在超壳断裂,深部断裂在地表表现为多组平行构造;通过综合分析圈定了区内岩体深部空间展布范围。在此基础上,利用矿集区1:5万航磁异常数据和1:10万重力异常数据进行了三维磁化率和密度反演,其中首次尝试采用磁总场模量反演技术开展磁异常三维反演。根据反演结果推断了深部岩浆岩空间分布特征以及可能的岩浆通道;根据密度和磁化率分布,推测岩体的发育与本文所解释定的断裂构造关系密切,并认为燕山运动形成NE、NNE向构造体系是主导本区断裂—岩浆活动和成矿的主要构造。此外,通过与前人的大地电磁探测剖面成果对比分析,拟定了矿集区深部构造与岩体发育的对应关系。结合矿集区深部研究成果,针对“鄂城—铁山地区”和“金牛火山岩盆地”两个典型区域开展了综合地球物理研究和找矿预测工作。通过对“鄂城—铁山地区”的综合研究,认为鄂城—铁山地区岩体及周边地质体具有中低密度和高磁特征,并建立了找矿勘查预测模型,据此推断了程潮铁矿南缘深部(1.5km—2km)、陈盛-麻羊垴林场深部(2km以浅)、铁山岩体南缘至还地桥深部(2km以浅)三处有利找矿靶区;通过对“金牛火山岩盆地”地质、地球物理特征资料分析和计算,得到了火山岩盆地的基底界面,圈定了几处隐伏的火山口,并确定了NE和NWW两组构造结合处与火山口交汇部位为有利找矿靶区。本文采用“岩石圈结构构造→岩浆活动→矿集区构造→岩体”的研究思路,在所得到的岩石圈结构的基础上,系统地梳理了矿集区断裂构造及岩浆岩发育与深部构造的关系,提出了不同成矿岩体岩浆物质来源的新观点,并结合找矿实践工作,提出了“鄂城—铁山地区”和“金牛火山岩盆地”深部找矿的有利靶区。