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陆内成矿是中国东部大规模成矿的一个显著特征。位于扬子板块东南缘的江南造山带是我国重要的陆内金多金属成矿带，与中国东部大多数其他金矿床相似，该区的金矿床赋存于元古宙地层中，但金矿床成矿作用过程和富集机制等认识仍存在显著分歧。前人研究表明，江南造山带的金矿化可能与显生宙以来的多次陆内构造-岩浆活动有关，其中加里东期和燕山期是最重要的成矿时间。由于加里东期是华南重要的区域变质时期，而燕山期是最重要的构造-岩浆活动时期，因此不同的成矿时间对于江南造山带金矿的矿床成因厘定至关重要。湘东北地区位于江南造山带的中部，万古和黄金洞金矿是该区最大的两个金矿床。尽管前人对这些矿床及周围的岩体做了大量的研究，但是长期以来关于矿床的成矿时代、成矿物质和成矿流体来源与性质、富集成矿的物理化学条件、成矿构造背景等仍存在争议。因此，正确理解湘东北地区的金矿成因，对阐明中国东部陆内构造-岩浆活化特征及其与金成矿作用关系有着重要的意义。本文在对湘东北地区的区域地质和矿床地质系统解剖基础上，以万古和黄金洞金矿以及空间上与之密切的花岗岩为重点，采用白云母Ar-Ar定年、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素、流体包裹体、电子探针、H-O-S-Pb同位素、全岩主微量及Sr-Nd同位素等手段，着重研究湘东北地区陆内构造-岩浆活化特征及其对金富集成矿的控制作用。 湘东北地区地层主要为新元古代冷家溪群和板溪群浅变质岩和白垩纪陆相沉积;岩浆岩包括新元古代、加里东期、印支期和燕山期的花岗岩。对新元古代葛藤岭岩体开展年代学及岩石地球化学工作，认为该岩体为S型花岗岩，成岩年龄为845±3.9Ma。通过对比华南、劳伦大陆和澳大利亚新元古代不同年龄的花岗岩和玄武岩的地球化学成分，推测扬子和华夏板块在850-820Ma的碰撞形成了湘东北地区新元古代花岗岩。受加里东期陆内造山作用的影响，湘东北地区发育～434-432Ma具有埃达克质的特征Ⅰ型花岗岩，为加厚的中下地壳部分熔融形成。印支期岩体主要分布于湘东北的西南部，其年龄可能为250-233Ma，其形成与华南板块与印支板块碰撞或者古太平板块俯冲导致的陆内造山活动有关。湘东北燕山期岩浆活动最为强烈，形成该区大规模S型花岗岩。其中，连云山岩体岩性为二云母二长花岗岩，成岩年龄为～145-142Ma。与其他燕山期花岗岩一样，连云山岩体岩浆源区具有高压、低温的特征，其形成与晚中生代俯冲古太平洋板片的折返和下地壳部分熔融有关。 湘东北地区的构造主要包括近东西-北西西向韧性剪切、断裂和褶皱，和北东向断裂，其形成于江南造山带新元古代以来的多次构造活动有关。扬子和华夏板块在新元古代的碰撞构造使得含矿的新元古代地层发生了初始的变质和变形。受加里东期的陆内构造活动的影响，新元古代地层也在此时形成三条近东西向的韧性剪切带、北西西向的断裂、以及区域浅变质作用。燕山期的构造-岩浆活动形成了本区重要的伸展型盆岭构造，该构造由白垩纪-古近纪红层盆地、花岗岩和新元古地层组成的山岭、变质核杂岩、及三条北东向深大断裂带组成。 万古和黄金洞金矿的围岩为新元古代冷家溪群板岩，矿体受北西西向断裂和倒转褶皱控制，矿床分布于北东向深大断裂和花岗岩附近。前人研究表明，前寒武纪浅变质基底中的北西西向的断裂可能最初形成于晚新元古代，并在加里东期最终成形并成为含矿构造。燕山期的构造-岩浆活动不仅形成了大规模的北东向构造，还使得含矿的北西西向断裂发生再活化。 万古和黄金洞金矿主要有三种矿石类型，即石英脉型、蚀变岩型和构造角砾岩型。矿石矿物为毒砂和黄铁矿，以及少量的辉锑矿、白钨矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和自然金等;而脉石矿物为石英和方解石，及少量的绢云母、绿泥石和白云母等。矿石矿物主要以浸染状产于矿脉中，局部可见集块状的辉锑矿和白钨矿。通过野外观察、手标本及矿相学研究，将万古和黄金洞金矿的热液作用厘定为三期五个阶段:成矿期前的石英(Q1)阶段和白钨矿-石英(Q2)阶段，成矿期的毒砂-黄铁矿-石英(Q3)阶段和多硫化物-石英(Q4)阶段和成矿期后的方解石-石英(Q5)阶段。 毒砂-黄铁矿-石英(Q3)阶段为主成矿阶段，而不含金的石英(Q1)脉则占90％以上。矿区的脉体整体受加里东期NWW向构造控制，而切穿石英(Q1)脉的白云母Ar-Ar年龄为～399-397Ma，因此石英(Q1)脉形成于加里东晚期之前。而被毒砂-黄铁矿-石英(Q3)脉体切穿的连云山岩体的锆石U-Pb年龄为145-142Ma，反过来切穿该脉体的白云母Ar-Ar年龄为～130Ma，因此毒砂-黄铁矿-石英(Q3)脉体形成于142-130Ma。 湘东北金矿的硫化物的S-Pb同位素组成与该区典型的斑岩型矿床和燕山期花岗岩明显不同，而与新元古代冷家溪群地层的同位素组成相似，因此成矿物质主要来源于新元古代变质地层。成矿流体的H-O同位素落入变质和岩浆源区，指示成矿流体除了变质水来源之外，还有少量的岩浆热液。前人通过硫化物He-Ar同位素表明，成矿流体有部分地幔来源。因此，本文认为湘东北金矿的成矿物质和成矿流体主要来自于前寒武纪变质地层，可能有少量的岩浆及地幔来源。 万古和黄金洞金矿的流体包裹体岩相学和激光拉曼测试表明，石英阶段和白钨矿-石英阶段脉中有三种包裹体，即以液相为主水溶液包裹体、以液相为主含CO2包裹体和以气相为主含CO2包裹体，并有流体不混溶现象出现。毒砂-黄铁矿-石英阶段、多硫化物-石英阶段和方解石-石英阶段脉中则只有液相为主水溶液包裹体，且无流体不混溶。因此，该区金矿化与含CO2流体无关，矿化机制为硫化作用，而非流体沸腾。 综合年代学和流体包裹体岩相学，成矿期前的脉体形成于加里东期，而含金的成矿期脉体则形成于燕山期。基于FIA的流体包裹体显微测温表明，不含金“加里东期”矿脉中的流体包裹体为H2O-NaCl-CO2成分体系，其均一温度为266-276℃，盐度为5-5.4wt.％，与大部分造山型金矿相似;而叠加其上的含金“燕山期”矿脉则具有H2O-NaCl成分，其均一温度为169-256℃，盐度为8.7-15.2wt.％。毒砂矿物温度计表明，含金“燕山期”矿脉的捕获温度温度为243±20℃。虽然两期矿脉受控于相同的构造，但流体成分及压力计算表明，加里东期矿脉形成于深度较大的造山变形变质的环境中，而燕山期矿脉则形成于较浅的伸展环境中，与大量的花岗岩同期。 综上所述，包括湘东北在内的江南造山带的金矿床主要与加里东期和燕山期的陆内构造-岩浆活化有关，与典型的造山型金矿明显不同，为陆内活化型金矿。加里东期的陆内造山作用使得湘东北地区形成了含矿的北西西向断裂和倒转褶皱，区域变质作用形成了中低温、低盐度且含CO2的变质流体和成矿期前主脉体。燕山期在该区发生了最强烈的构造-岩浆活化事件，不仅形成了一系列区域性北东向深大断裂，还使得含矿的北西西向断裂重新活化。同时，中低温、低盐度但不含CO2的深部的岩浆和地幔流体在燕山期岩浆作用的驱动下，沿深大断裂向上运移，在重新活化的北西西向含矿断裂中叠加并形成含金脉体。