矿床的形成普遍伴随有不同地质事件的叠加或改造,成矿物质来源于不同(浅源与深源)的成矿地质事件,其成矿地质意义和相对应的地球化学场的找矿意义不同,多期叠加成矿,地球化学场通常表现为多源复杂叠加场,实现对“多源复杂叠加场”的有效分解,建立地球化学场与其成矿地质事件的耦合,能大幅提高勘查地球化学评价的精度。基于此,运用含量—面积(C-A)多重分形模型对湖南沃溪金矿区土壤介质中的烃汞综合气体测量数据进行了深入分析,通过对不同标度区的数据进行深度挖掘以揭示其关联性,结合研究区金矿的成矿规律,进而探讨了不同类型“叠加场”的成矿机理,开展了深部找矿潜力评价。研究结果表明:(1)湖南沃溪金矿区土壤地球化学异常多重分形特征模式存在2种类型:由2条直线段拟合而成的分形模式,称之为模型Ⅰ;由3条直线段拟合而成的分形模式,称之为模型Ⅱ,这种多重分形模型显示出研究区存在2期叠加成矿的可能。(2)通过对模型Ⅰ和模型Ⅱ中不同标度区成矿元素(Au)—有机烃(CH₄和C₂H₆等)—汞(Hg)等化学元素之间关联性的深度挖掘,发现二者均存在两种不同成矿作用形成的地球学叠加异常:“同生叠加异常”代表区域成矿作用,浅源流体(变质流体和大气降水等)仅带来含矿地层中成矿物质参与Au的成矿,该类异常因受成矿物质来源限制,可能会形成金矿点或小型金矿床,深部找大矿的潜力相对较小;“深源叠加异常”代表受板块碰撞—离散或板内地幔热柱上涌及深大断裂搅动,地幔流体由深部向上运移,经多层次流体混合演化带来大量深部成矿物质对“同生叠加异常”再次叠加成矿,深部找矿潜力较大。研究成果与大量的工程验证高度契合,说明基于C-A多重分形模型深度挖掘的地球化学多源复杂叠加场分解,取得了更好的应用效果,为地球化学深部找矿潜力评价提供了新的研究思路和方法。