豫西地区是我国重要的黄金产区,而熊耳山区则是豫西重要地金钼等多金属成矿带。本文通过较详细的野外地质工作,从牛头沟金矿区研究现状、发展趋势及研究中出现的问题分析着手,系统研究了矿区成矿地质特征,并且初步探索了该区地球化学模型的应用,并在此基础上建立牛头沟金矿区的地球化学找矿模型,取得了一些新的认识。牛头沟金矿床赋存在太古界太华群与中元古界熊耳群之间的呈角度不整合接触带上。北西向断裂横贯整个矿区,是主要的控矿断裂,其它方向断裂与成矿关系较弱,褶皱基本不发育。区内花岗岩体在空间上与成矿有密切关系,大岩基和小岩体的广泛发育表明区内具有非常丰富的成矿热液及成矿物质来源,金矿类型主要为构造蚀变型和石英脉型。在矿区地质特征的研究基础上,对区内围岩-蚀变岩、矿石-1:5万水系-1:20万水系进行系统采样、分析。通过对1:5万水系沉积物数据分析,得出成矿指示元素组合为Au、W、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、F;对1:20万区域化探数据分析,得出牛头沟矿区内金矿具有Au-Mo-W组合特征。并结合地球化学特征、异常特征建立牛头沟金矿区地球化学模型,不仅示出了矿区内控矿和赋矿等地质特征,而且还示出了区内成矿指示元素组合和异常元素组合,为熊耳山地区地质、地球化学找矿提供信息支持。