桐柏山-大别山地区具有多旋回演化的特征,经历过多期次的推覆和滑脱构造运动,形成了一系列不同层次、不同尺度、不同序列、不同特征且大致平行的近东西向断裂(韧性剪切)带,控制了桐柏山-大别山北坡金银多金属成矿带展布。河南省罗山县金城金矿位于桐柏山-大别山地区中部,大别山西北侧,桐柏-商城人心剪切带南部,西邻燕山晚期灵山岩体。矿体受近东西向的断裂构造控制,呈脉状、透镜状产于中元古界浒湾(岩)组变质岩中。赋矿岩石为蚀变斜长角闪岩、蚀变二云母片岩与薄层大理岩的互层岩系。本文通过野外地质调查和前人研究资料的整理,讨论矿床产出的区域地质背景,系统研究金城金矿地质特征,包括矿体特征、矿石组构,热液蚀变和成矿期次阶段等,总结了主要的控矿因素。同时通过成矿流体及矿床地球化学研究,探讨矿床成因。最后,结合物化探信息,为矿区外围及深部找矿提供方向和有利地段。金城金矿矿石构造以细脉状、角砾状和浸染状为主,根据野外和镜下观察到的矿物穿插及共生组合关系,可以将金城金矿热液成矿作用分为3个阶段：石英-黄铁矿阶段(Ⅰ),石英-多金属硫化物(Ⅱ),石英-萤石-碳酸盐矿物阶段(Ⅲ)。组成金矿矿石的金属和非金属矿物,基本上按照从高温热液-中温热液-低温热液各阶段陆续从成矿流体中结晶出来的,遵循从氧化物-硫化物-碳酸盐矿物的演化规律。自然金在石英-黄铁矿阶段和石英-多金属硫化物阶段形成。主要载金矿物为黄铁矿,早世代(Ⅰ)的自然金以裂隙金的形式赋存于第一世代(Ⅰ)自形粗粒黄铁矿裂隙中,晚世代(Ⅱ)的自然金以包裹体金的形式赋存于第二世代(Ⅱ)稠密它形细粒黄铁矿矿物颗粒中。载金黄铁矿δ34S值变化-6.9‰～5.59‰,均值2.33‰,与区域上地层和岩浆岩硫同位素对比,结论为本矿床载金黄铁矿的硫主要来源于浒湾(岩)组；载金黄铁矿铅同位素和浒湾(岩)组地层铅同位素范围相当,均有下地壳铅源的特征,结合硫同位素分析,认为本矿床载金黄铁矿的铅主要来源于浒湾(岩)组；成矿流体的δDH2O为-62‰～-86‰,δ18OH2O值为-6.0%‰～+4.0‰,δ34CCO2值为-6.3‰～-2.8%‰,氢氧碳同位素分析表明含矿热液是在不同的温度压力条件下,以不同比例相混合的原始岩浆水与大气降水。本文认为,岩浆水作为金城金矿初始成矿流体携带了部分深源成矿物质,成矿流体沿深大断裂上升至浅部,在运移过程中萃取了浒湾(岩)组地层的成矿元素；晚阶段随着大气降水的加入,变质地层围岩中的成矿物质被更多被地下水淋滤作用萃取,和岩浆中成矿物质一起提供了本矿床的成矿物质来源。石英中流体包裹体的均一温度集中范围120℃～340℃,盐度范围0ωNaCl%～16ωNaCl%,萤石中流体包裹体的均一温度集中范围129℃～180℃,盐度0ωNacl%～10ωNaCl%。流体包裹体研究显示金城金矿成矿先后经历高温低盐度热液→中温高盐度热液→低温低盐度热液三个阶段。各阶段流体包裹体热力学参数反映出该矿床成矿流体从深部向浅部逐渐运移,环境从高温高压向低温低压变化的趋势,并在有利的导矿-容矿构造中富集成矿。主要成矿作用(石英-黄铁矿阶段,石英多金属硫化物阶段)均一温度在180℃-340℃之间,属于中温热液成矿；成矿深度分布范围为1.5km～4.0km之间,说明矿床形成于中-浅深度成矿。通过上述研究工作,本文认为金城金矿的形成经历了变质、变形作用的预富集,后经燕山晚期岩浆活动所产生的热液的影响重新活化,并且岩体的热能也驱动地下水循环,淋滤地层中的金元素,形成含矿热液沿着断裂带运移,最后充填定位于韧性剪切带后期的脆性、脆-韧性断裂构造中成矿。通过上述研究,结合物化探资料,本文认为Ⅰ号矿体和Ⅳ号矿体在矿区东北部向深部具有延伸,该地段标高-300m以下具有很好的找矿前景；在矿区浅部,Ⅱ号矿体向东部还可能存在尖灭再现区域；同时矿区外围东南部高庵-桃塘地区,西部八斗洼-龙湾地区具有较好的找矿前景。根据地质特征和物化探异常分析,提出了下一步重点找矿区域。根据上述分析,提出了下一步重点找矿区域,其中一级远景区2个,二级远景区2个,并提出了具体探矿工程建议。