新疆东天山小岛钒钛磁铁矿矿床在大地构造位置上处于古亚洲洋南缘,位于天山造山带东段,是西伯利亚板块和塔里木板块的敛合地区,地质构造极为复杂,属于我国重要的金属成矿带。本文以“新疆哈密市路白山一带1:5万区域地质矿产调查”项目为依托,以小岛钒钛磁铁矿矿床为研究对象,通过系统收集前人地质资料,包括区域上的地质、物探、化探、遥感等方面的资料和矿区地质资料,结合详细的野外地质调查工作,对小岛钒钛磁铁矿区域地质背景、矿区地质、矿床地质特征、含矿岩体岩石和矿石化学成分特征等进行了研究;同时,将小岛钒钛磁铁矿矿区辉长岩体与攀枝花矿区辉长岩体进行了对比,研究表明,小岛钒钛磁铁矿矿床的成矿机制与攀枝花钒钛磁铁矿矿床十分相似。小岛钒钛磁铁矿的含矿岩体受阿奇克库都克深大断裂带控制,处在阿奇克库都克大断裂以南的路白山早古生代陆缘弧内。其含矿岩体为一套钙碱性的铁镁质基性岩,m/f比值为0.18¹.19,平均值为0.70,是有利于钒钛磁铁矿成矿的岩浆岩。矿体赋存于辉长岩体中下部粗粒辉长岩相带中。小岛钒钛磁铁矿含矿岩体由底部到上部,SiO₂含量逐渐升高,MgO含量降低,表明从底部到上部,岩体基性度降低,结晶分异程度逐渐变高,矿石SiO₂含量低,有富Ti、Fe、Ca、P的特点;岩石矿石相对原始地幔,相对富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素,球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻、重稀土分馏明显,并存在微弱的Eu正异常,属于典型的岩浆结晶分异型钒钛磁铁矿。小岛钒钛磁铁矿含矿的辉长岩体多呈透镜状产出,与花岗闪长岩体的接触带附近可见微弱绿泥石化,矿石类型主要为浸染状矿石和块状矿石两种,经过野外观察及镜下鉴定,矿石结构主要有辉长结构、海绵陨铁结构、粒状镶嵌结构。小岛钒钛磁铁矿金属矿物主要有磁铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿和少量褐铁矿,脉石矿物有辉石、基性斜长石、橄榄石及少量磷灰石等,矿物多为自形—半自形粒状结构、半自形—它形粒状结构,矿物生成顺序为:橄榄石、辉石、基性斜长石—钛磁铁矿、钛铁矿、磁铁矿—磷灰石—绿泥石—褐铁矿。小岛钒钛磁铁矿的主要控矿因素有新元古代来自上地幔钙碱性铁镁质基性岩浆、阿奇克库都克深大断裂、富含碳酸盐岩的长城系星星峡群的围岩、岩浆结晶分异作用等。将小岛钒钛磁铁矿矿床地质特征与区域遥感影像特征及区域地球物理特征相结合,建立了小岛钒钛磁铁矿地质—矿化—地球物理—遥感等综合找矿描述性模型。通过对小岛钒钛磁铁矿矿床地质特征及找矿模型的研究,系统地总结该地区钒钛磁铁矿的成矿规律,有利于哈密地区进一步开展成矿预测工作,且有助于指导外围的找矿工作。