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内蒙古高尔旗—朝不愣地区位于西伯利亚板块与华北板块结合部之西伯利亚板块东南缘古生代陆缘增生带内。区内已发现朝不楞等共20余处大中型铜铅锌银多金属矿产地以及众多的多金属矿点、矿化点,成矿地质条件优越。本文以成矿系统理论为指导,在系统收集研究前人资料基础上厘定出三个主要成矿系统:晚古生代裂谷环境铜多金属成矿系统、晚古生代碰撞后伸展环境铜多金属成矿系统、中生代陆内伸展环境铅锌银多金属成矿系统,并进一步划分出7个成矿亚系统。针对晚古生代裂谷环境铜多金属成矿亚系统内的小坝梁铜多金属矿床、晚古生代碰撞后伸展环境铜多金属成矿系统内的巴彦都兰铜多金属矿床,以及中生代铅锌银多金属成矿系统内的乌兰陶勒盖东银多金属矿床、朝不楞铁多金属矿床、沙麦钨矿床开展了典型矿床研究,以总结不同成矿系统的成矿作用特征、成矿地质条件、控矿因素、成矿规律,并以此为基础探讨区内的找矿方向。论文取得主要认识如下:1、小坝梁铜（金）矿床与区内蛇绿岩套、细碧岩、角斑岩时空关系密切,围岩凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年龄为314.36±0.42Ma和313.8±1.2Ma,指示矿床可能形成于裂谷环境,属VMS型矿床。2、巴彦都兰铜多金属矿床内矿体受断裂构造控制明显,白钨矿Sm-Nd同位素等时线年龄为314±15Ma,与矿区二长花岗岩的形成时代（305-323Ma）一致。矿床早阶段流体包裹体具有较高均一温度（390-430℃）,矿石内硫化物S（δ34S为+2.3‰+3.5‰）和Pb同位素均具有明显的岩浆特征。综合分析表明,矿床成矿作用与碰撞后伸展动力学背景下的岩浆活动有关,岩浆在浅部侵位、分异后为巴彦都兰铜矿形成提供了主要成矿物质与流体。3、乌兰陶勒盖东银多金属矿床矿体受岩体与围岩接触带、断裂构造等多种因素控制,成矿作用可能为晚中生代,明显晚于矿区出露的花岗岩（306.8±2.1 Ma）和流纹斑岩（323.8±4.3 Ma）。矿石S同位素研究表明矿床中硫可能来源于岩浆和地层,Pb同位素指示成矿物质来源为上地壳与地幔混合产物,因此,矿床属热液脉型多金属矿床。4、朝不愣铁多金属矿床属于燕山期构造-岩浆活动背景下形成的矽卡岩型矿床,矿石辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄为152.9±3.0115.7±1.2 Ma,蚀变岩中白云母40Ar-39Ar坪年龄为136.4±1.6Ma,矿区黑云母花岗岩进行锆石U-Pb定年结果分别为138±1.6 Ma和148±1.4 Ma,成岩成矿作用具有一致的时空关系。多元同位素研究结果表明,区内早白垩世岩浆岩和矿区地层为成矿作用提供了成矿流体和成矿物质。5、沙麦钨矿床矿体产于似斑状黑云母花岗岩与中细粒黑云母花岗岩内部,是较为典型的断裂-裂隙控制的石英脉型钨矿床。前人获得的白云母Ar–Ar年龄、辉钼矿Re-Os模式年龄与本文获得的围岩中细粒花岗岩（142.5±1.0Ma）、中粒花岗岩（141.9±1.1Ma）、似斑状黑云母花岗岩（140.2±0.99Ma）的锆石U-Pb年龄几乎完全一致,指示这套岩浆作用为成矿提供了物质和流体基础,进一步的Hf同位素研究表明,区内岩浆作用来源于新生下地壳部分熔融。6、研究区成矿时代集中在晚古生代和和中生代的晚侏罗—早白垩世两个主要时间段,古生代-中生代的多旋回岩浆-构造-流体系统是多金属成矿系统的重要控矿因素,NW、NE向构造体系直接控制了区内矿田、矿床以及矿体的空间展布。通过对典型矿床控矿因素和找矿标志的进一步总结和分析,论文最终圈定了10处矿集区,其中3处为已成型矿集区,7处为具有一定资源潜力的潜在矿集区。论文最后对各矿集区成矿地质条件、物化探特征以及找矿方向进行了综合论述。