山东沂南矽卡岩-热液型金铜铁矿床位于华北板块东南缘沂沭断裂带(郯庐断裂带的中段)西侧的鲁西地区,辖相距6 km的铜井和金场两个矿区,是沂沭断裂带西侧与中生代次火山作用有关的金铜铁多金属矿床的典型代表。矿床受控于燕山期中酸性杂岩体与围岩的接触带及围岩中的构造薄弱带(不整合面、层间破碎带、滑脱带),矿体围绕岩体呈环带状产出。本文在成矿地质条件分析基础上,系统分析了沂南金矿床的氢、氧、碳、硫、铅同位素以及铷锶同位素的组成特征,探讨了成矿热液类型和成岩成矿物质来源。结合流体包裹体研究,讨论了成矿流体性质及其演化特点。运用同位素地质年代学方法(全岩Rb-Sr等时线法和单颗粒锆石LA-ICPMS法),厘定了矿床的成岩成矿年龄。研究表明,成矿热液早期以岩浆热液为主,后期有部分大气降水的加入,且两者均与围岩发生了同位素交换作用。热液中碳主要为深源岩浆来源,少量来自海相碳酸盐岩的溶解作用。硫化物矿石中的硫同位素组成特征反映了硫源具有深源岩浆硫的特征。矿石铅主要为放射性成因的“J型铅”,其源区年龄(2.37Ga)暗示了矿床的成矿物质来源于结晶基底(新太古代泰山群)。铷锶同位素组成特征表明,含矿中酸性岩体的成岩物质来源为幔壳混合型。研究认为,由早期成矿阶段至晚期成矿阶段,成矿流体的均一温度和盐度依次下降。成矿作用在中低压力的中浅成至浅成条件下进行,主成矿阶段的含矿流体具有中高温、高盐度的特点,流体的沸腾可能是金、铜、铁等成矿物质大量沉淀富集的主要原因。不同方法所测定的成岩年龄基本吻合,集中在113～135 Ma之间,表明沂南金矿床主要侵入岩体形成于早白垩世中晚期。鉴于矽卡岩型矿床成岩-成矿作用在时间上的密切关系,推测沂南金矿床的成矿年龄应略晚于成岩年龄。