北武夷地区位于扬子板块与华夏板块之间的钦杭成矿带南侧,该地区所包含的Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au成矿带为钦杭成矿带的一部分,龙头岗铜锌矿床与王坞钼矿床是位于该地区的两个具备中型成矿潜力的矿床。尽管前入围绕钦杭成矿带做了大量的工作,但仍缺乏对上述矿床成矿岩体特征、流体性质、物质来源等问题的详细研究,因此本论文在详细的野外地质工作和室内岩相学工作的基础上,结合岩石学和矿床地球化学研究,深入探讨了龙头岗和王坞矿床的地质特征、成矿岩体特征、成矿流体性质、矿质沉淀机制、成矿物质来源以及成矿动力学背景。 龙头岗铜锌矿床矿体主要赋存在藕塘底组地层和周潭岩组地层中。矿石中主要的金属矿物为黄铜矿、闪锌矿、磁铁矿、黄铁矿、方铅矿、赤铁矿和磁黄铁矿等;主要的非金属矿物为石榴石、钙铁辉石、符山石、硅灰石、阳起石、透闪石、绿帘石、绿泥石、石英等。根据各组成矿物之间的相互关系,龙头岗矿床的成矿过程可划分为干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、硫化物-石英阶段和石英-碳酸盐阶段,矿化主要发生在硫化物-石英阶段。围岩蚀变主要为矽卡岩化和大理岩化。王坞钼矿床矿体均赋存在周潭岩组地层中。矿石中主要的金属矿物为辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿等;主要的非金属矿物为石英、方解石等。根据不同类型石英脉之间的相互切割关系以及矿物结构,王坞矿床成矿过程可划分为成矿前阶段、主成矿阶段和成矿后阶段,其中成矿前阶段含有少量辉钼矿矿化,主成矿阶段辉钼矿矿化显著。围岩蚀变主要为钾化、硅化和绿泥石化。 龙头岗矿区岩浆岩主要为肉红色黑云母花岗斑岩和灰黑色花岗斑岩。两类岩浆岩的锆石U-Pb年龄分别为152.7±1.6Ma和153.6±1.1Ma,均形成于晚侏罗世。岩石地球化学研究表明,两类岩浆岩均属于Ⅰ型花岗岩系列,肉红色黑云母花岗斑岩还表现出高分异型岩浆岩的特征。此外,两类岩浆岩均起源于古元古代和中元古代古老地壳基底岩石中变火成岩的部分熔融,区域内周潭群和铁砂街群地层可能为岩浆岩源区。 龙头岗矿床成矿流体体系为NaCl-H2O体系,流体包裹体主要可分为三类,分别为富液相的气液两相流体包裹体、富气相的气液两相流体包裹体以及含子晶的三相流体包裹体。成矿流体在硫化物-石英阶段曾发生流体沸腾作用,形成了具有相近均一温度和较大差别盐度的共生富气相和含子晶流体包裹体组合。结合矿床地质特征,我们认为成矿流体在硫化物-石英阶段发生的流体沸腾作用可能是导致成矿物质在该阶段大量沉淀的重要原因。王坞矿床成矿流体体系为NaCl-H2O-CO2体系,流体包裹体类型也可分为三类,分别为富液相气液两相流体包裹体、富CO2气相气液两相流体包裹体以及含液相CO2的三相流体包裹体。成矿流体在主成矿阶段曾发生显著的流体不混溶作用,表现为含CO2的富液相气液两相流体包裹体和富CO2气相气液两相流体包裹体在同一视域内共生。不混溶前后流体盐度未发生较大变化但CO2的含量却明显减少,因此我们认为成矿物质的沉淀可能与主成矿阶段流体中CO2的逃逸关系密切。硫化物单矿物S同位素组成表明,龙头岗矿床与王坞矿床内的硫主要来源于岩浆;Pb同位素组成表明Pb主要来源于地壳。 综合本论文和前人的研究成果,我们认为龙头岗和王坞矿区岩浆岩形成于古太平洋板块在华南-东南沿海初始俯冲影响下的陆内局部伸展环境,并且龙头岗和王坞矿床相似的成矿年龄、成矿物质来源以及可能相似的成矿动力学背景暗示两矿床可能形成于同一次构造岩浆活动,为携带成矿物质的岩浆在不同构造部位就位后的产物。