归来庄金矿床为隐爆角砾岩型金矿，是鲁西地区已探明金储量最多的金矿床。由于其产出形态变化多样，利用传统找矿方法进行深部找矿难度较大，近年来三维地质建模技术在成矿预测方面应用较广，为归来庄矿区深部找矿预测提供了新方向。利用三维地质建模平台Micromine中的三维建模技术及地质统计学等方法，基于收集测试得到的相关钻孔数据和采样点品位、成矿元素等数据，构建了归来庄金矿区三维地质模型，包括断裂构造模型、矿体模型及地层—岩体模型等，并采用距离幂次反比法建立了原生晕地球化学三维模型。根据三维空间上断裂延伸规律，结合原生晕地球化学三维空间分析，提出归来庄深部仍有较好的成矿前景，且圈定了深部找矿靶区。经钻探验证扩大了主矿体规模，在深部新发现并评价了“磨坊沟式”金矿体，取得良好找矿效果，证实找矿靶区预测较为可靠，并进一步拓宽了该区深部找矿方向。