熊耳山矿集区位于秦岭造山带东段,区内钼、金资源丰富,其中最重要的钼、金成矿事件发生在晚中生代,形成了该地区绝大多数钼矿床和金矿床。区内晚中生代岩浆活动十分频繁,形成了大量的花岗岩体和斑岩岩株。目前对熊耳山矿集区晚中生代岩浆岩的岩浆来源、岩石成因和地球动力学背景,钼、金矿床的成因和成矿过程,以及岩浆岩与成矿的关系仍然存在较大争议。本文在系统论述和总结东秦岭晚中生代岩浆作用与钼、金成矿作用研究进展的基础上,重点以熊耳山矿集区的晚中生代典型花岗岩体,以及沙坡岭钼矿床和祁雨沟金矿床为研究对象,综合应用现代成岩-成矿理论,开展岩浆岩的全岩主微量元素、锆石U-Pb-Hf-O同位素和微量元素、造岩矿物主量元素以及典型矿床的黄铁矿微量元素和S同位素综合研究,揭示熊耳山矿集区晚中生代岩浆演化及其与钼金成矿作用的关系,剖析钼、金矿床成因和成矿过程。在此基础上,进一步总结熊耳山矿集区钼金矿床的控矿因素,建立找矿模型,提出找矿方向。研究取得如下主要成果:1、建立了熊耳山矿集区晚中生代岩浆作用年代学框架,研究认为熊耳山矿集区晚中生代构造-岩浆演化及其成岩成矿地球动力学背景可分为三个阶段:(1)晚侏罗世(160~145Ma),秦岭造山带进入后碰撞阶段,加厚下地壳部分熔融形成典型的高Sr低Y埃达克质花岗岩。(2)晚侏罗世到早白垩世(145~125 Ma),由于古太平洋板块的西向俯冲,华北克拉通破坏,区域构造体制发生转换,构造环境由挤压向伸展转变。软流圈上涌导致岩石圈富集地幔部分熔融,地壳减薄,形成的花岗岩侵入体具有复杂的地球化学特征。(3)早白垩世(125~110 Ma),秦岭造山带处于伸展环境,古老的岩石圈富集地幔已经完全移除,形成的花岗岩不具有埃达克质岩特征。2、基于晚中生代典型岩体的岩浆源区与演化特征,揭示了岩浆岩与钼金成矿的关系。秦岭造山带后碰撞阶段陆内俯冲引起的地壳大规模增厚,导致了加厚下地壳的部分熔融;紧随其后的华北克拉通破坏导致岩石圈减薄和软流圈上涌,构造体制从挤压向伸展转换,古老下地壳和富集地幔的部分熔融,发生强烈的壳-幔相互作用。晚中生代花岗岩的全岩地球化学和锆石Hf-O同位素特征表明,其岩浆为太华群及富集地幔部分熔融的混合来源。软流圈物质上涌导致岩石圈富集地幔和下地壳堆晶岩中的金属硫化物被破坏,促使Mo、Au等不相容元素在硅酸盐岩浆中富集,形成的含矿岩浆携带成矿流体和成矿物质上升到上地壳最终就位。3、通过沙坡岭钼矿床和祁雨沟金矿床的黄铁矿原位微量元素和S同位素研究,揭示了黄铁矿的类型、成因和物质来源,查明了钼、金在黄铁矿中的赋存状态,探讨了矿床成因和成矿过程。Mo的赋存状态主要为独立的辉钼矿和黄铁矿中的含钼包裹体,多孔、破碎和富含包裹体的黄铁矿具有更高的Mo含量。黄铁矿的δ³⁴S值主要集中在-2.5~0‰,Co/Ni比值范围也与岩浆热液黄铁矿的范围一致,表明钼矿化为区内晚中生代第二阶段岩浆热液活动的产物。Au以不可见纳米级自然金或含金矿物包裹体存在于黄铁矿中,而不是以固溶体形式存在。黄铁矿微量元素和硫同位素特征指示爆破角砾岩型金矿和斑岩型金矿是同一岩浆热液成矿系统的产物,二者分别代表岩浆热液成矿系统早、晚阶段的产物。4、在归纳梳理熊耳山矿集区晚中生代岩浆演化和钼、金成矿规律的基础上,总结了钼、金矿床的控矿因素和找矿标志,建立找矿模型。结合地质、地球物理和地球化学异常特征,认为熊耳山矿集区西段深部可能发育隐伏岩体,已查明的银铅锌矿床和部分金矿床主要分布于隐伏岩体的浅部及外围,深部隐伏岩体为侵入中心,具有寻找斑岩型钼、金矿床的潜力;东段斑岩型钼矿床和斑岩岩株的外围具有寻找金银铅锌矿床的潜力,以及可以通过定位具有成矿潜力的斑岩岩株寻找斑岩型金矿。