横岭底铜矿床属于横岭关型铜矿,位于中条山北段成矿带。虽然对横岭关型铜矿的研究起步较早,但还存在缺乏针对横岭底铜矿地质特征的系统总结,尚存在成矿年代、成矿物质来源;成矿流体类型、性质,来源和成矿富集机制等科学问题。本论文以系统的野外调查为基础,通过流体包裹体特征分析,硫、铅同位素地球化学和成矿年代学研究,查明了矿床地质特征、成矿物质及流体来源,厘定了成矿年代和矿床成因,得到了以下认识:(1)横岭底-寺沟铜矿床成矿作用过程大致分为两期三个阶段。即早期沉积成岩期星点状矿化阶段,变质热液期石英硫化物阶段和方解石石英硫化物阶段。黄铜矿化石英脉边部围岩蚀变黑云母Ar-Ar测年结果表明横岭关型铜矿床变变质热液期成矿发生于18.3亿年,可能代表主成矿事件。(2)流体包裹体及H-O同位素研究表明,变质热液期成矿流体系统由早阶段的中低温、高盐度变质流体,经过流体沸腾导致大量金属硫化物的沉淀,再经过大气降水的加入和降温等,形成晚阶段的中低温、较低盐度的混合流体,形成方解石石英硫化物脉。(3)硫、铅同位素组成表明,横岭底、寺沟铜矿床硫主要来源为生物成因硫,但可能有少量的幔源岩浆硫混合。矿石中的铅,除少部分来源于地层外,主要来源于地壳深部,可能与沿着断裂侵入的基性岩有关。(4)综合研究表明矿床成因类型为沉积变质型铜矿床。