湘东北地区位于扬子陆块与华夏陆块的多次裂解、碰撞和贴合部位,历经多期次、多类型造山作用,形成了NNE和NE大型走滑断裂系统控制的雁列盆岭山链构造格局。多期次中酸性岩浆活动强烈,成矿地质背景良好,是我国铜-铅-锌-钴等多种金属矿产资源的成矿有利区和找矿目标区。但目前铜-铅-锌-钴多金属区域成矿作用研究薄弱,铜-铅-锌-钴多金属成矿是否为一个统一的成矿系统等科学问题仍不明确,需要研究解决。论文以区域成矿学为指导,以中国地质调查局《湘东北—鄂东地区地质矿产调查》项目为主要依托,以湘东北地区铜-铅-锌-钴多金属矿成矿作用为重点,以七宝山斑岩-矽卡岩型-热液脉型铜多金属矿、井冲热液脉型铜-钴-铅-锌多金属矿、桃林热液脉型铅-锌-铜多金属矿、栗山热液脉型铅-锌-铜多金属矿等4个典型矿床为研究对象,通过分类解剖矿床地质特征,厘定成岩成矿时代,分析成矿物质来源与成矿流体性质等,研究铜-铅-锌-钴多金属成矿作用,探讨区域成矿作用与成矿规律,划分成矿系统,总结区域成矿模式,提出下一步找矿方向建议,服务矿产勘查部署。取得以下主要成果及认识:（1）提出湘东北地区铜-铅-锌-钴多金属矿床是在古太平洋板块自南东向北西俯冲背景下的燕山期岩浆侵入活动相关的岩浆-热液成矿系统,可进一步划分为斑岩型-矽卡岩-热液脉型铜多金属、岩浆-热液充填-交代型型铜-钴-铅-锌多金属、岩浆-热液充填型铅-锌-铜多金属等3个成矿子系统。将铜-铅-锌-钴多金属矿床的成因类型划分为斑岩型-矽卡岩型-热液脉型铜多金属矿、热液脉型铜-钴-铅-锌多金属矿、热液脉型铅-锌-铜多金属矿等3大类,并总结提出了湘东北地区燕山期铜-铅-锌-钴多金属区域成矿模式。（2）确定与铜-铅-锌-钴多金属成矿系统成矿过程有关的岩浆岩主要在153-148 Ma和138-132 Ma两个时期形成,成矿系统存在晚侏罗世（153 Ma±）铜多金属成矿、早白垩世（135-128 Ma±）铜-钴-铅-锌多金属成矿、晚白垩世（88 Ma±）铅-锌-铜多金属成矿等3次与湘东北地区构造-岩浆活动耦合的成矿事件。（3）发现成矿系统自南东向北西呈现渐变规律,主要表现为含矿岩浆活动的成岩时代由老变新,成矿时代总体由老变新,成矿元素由以铜为主逐步转变为以铅锌为主,成矿作用关键控制因素由以中酸性岩浆岩与活泼碳酸岩的接触带构造,逐步转变为中酸性岩浆岩与大规模断层活动的耦合关系,并进一步转变为以岩浆期后断裂的后期叠加活化控制为主。（4）提出铜-铅-锌-钴多金属成矿系统的物质来源主要为深部岩浆岩,但不同矿床成矿岩浆岩源区不同程度地加入了上地壳物质。七宝山铜多金属矿成矿物质来源为较典型的岩浆源,井冲铜-钴-铅-锌多金属矿有少量地壳物质加入,桃林铅-锌-铜多金属矿、栗山铅-锌-铜多金属矿加入的地壳物质相对更多。（5）认为铜-铅-锌-钴多金属成矿系统的成矿流体主要为高温、中低盐度、低密度的NaCl-KCl-H₂O岩浆热液体系,中温、中低盐度、低密度NaCl-Na₂SO₄-H₂O岩浆热液体系和中低温、中低盐度、中低密度的NaCl-Na₂SO₄-CaCl₂-H₂O岩浆热液与大气降水混合体系等3个类型。