公婆泉铜矿是北山地区最重要的矿床类型之一，经过多年的研究与勘查，虽取得了大量重要成果，但在控矿因素、矿床成因及成矿作用等方面仍存在一些科学问题。这不仅不利于该矿床的找矿勘探工作，而且对总结北山地区的成矿规律也有重大影响。本文采用地质地球化学综合研究方法，通过大量的野外地质调研，在查明矿床基本地质特征的基础上，结合代表性岩、矿石样品的微量元素、稀土元素、稳定同位素以及流体包裹体成分等的测试分析，深入研究矿床的控矿因素，探讨其成矿物质来源及成矿物理化学条件，并最终揭示其成矿机理。研究结果表明，公婆泉铜矿区发育NEE、NWW和NNW向韧性剪切带，它们是公婆泉铜矿的成矿构造；该矿床的形成具有明显的多期性，三期矿化形成的矿（化）体产状各异，从早到晚依次为NEE向、NWW向和NNW向；在矿化特征方面，第一、二期矿化主要形成细粒浸染状矿石，与之有关的围岩蚀变类型主要是绢英岩化和绿帘石化，第三期矿化则形成团块状、脉状矿石，矿化与云英岩化关系密切。矿石微量元素特征、硫同位素和氢氧同位素组成以及石英中包裹体的气、液相成分均表明，公婆泉铜矿的成矿物质来源于中酸性岩浆，成矿热液为岩浆热液，公婆泉铜矿床的成因类型应为与弧后盆地有关的受韧性剪切带控制的叠生矿床。