金窝子金矿床位于新疆哈密市南东230km处,大地构造位置处于北山裂谷带中马莲井复向斜核部,成矿区带属于北山成矿带金窝子—照壁山成矿亚带。矿床经过多年的开采和研究,探明储量接近枯竭。加强成矿特征研究,指导深部、盲矿的找矿,已成为矿区能否持续生产的关键因素。论文是在系统分析和整理前人勘查、研究成果的基础上,通过野外地质调研和室内综合分析、研究完成的。主要取得以下新的成果和认识:1、金窝子岩体的岩石地球化学研究表明,花岗闪长岩-二长花岗岩具有高钾钙碱性、过铝质的特点。岩体中微量元素富Zr低Ti,稀土元素配分模式显示为轻稀土富集的负Eu异常右倾曲线,岩石中黑云母w(MgO)<6%。表明金窝子岩体成岩物质来源于地壳,为地壳重熔型的S型花岗岩。成岩时代测定,获得了410~426Ma和441~446Ma两个年龄区间,可能代表了两期岩浆活动。同时金窝子组石英砂岩中碎屑锆石的年龄与金窝子岩体的成岩时代一致,结合岩石组成和组构特征,表明地层中砂岩的碎屑物质来源之一为金窝子岩体的风化沉积。2、对矿区内节理定量化研究和构造应力解析,得到矿区的最大主应力方向主要为280°~290°、300°~310°、20°~30°,为NWW、NW、NNE三个方向。通过对区域构造演化过程和各深大断裂形成与活动时间的研究,NNE向应力与早古生代弧陆碰撞造山有关,NWW向和NW向应力与二叠世裂谷形成、闭合及左行走滑有关。NW向应力对矿区成矿影响最大,在此力作用下,矿区发生逆冲推覆,地层变形强烈使其中Au元素活化并进入成矿热液,在各次级断裂中就位并成矿。3、开展了成矿流体研究,获得成矿流体温度为230~380℃,盐度为2~9wt.%NaCl equiv,密度为0.60~0.95g/cm3,为中低温、中低盐度流体。成矿压力平均为125Mpa,成矿深度平均为4.8km。主成矿阶段石英中流体包裹体成分分析表明,气相成分以CO2为主,其次为CH4、H2S、N2、H2,液相成分两相包裹体中以H2O为主,少量的CO2,三相包裹体中为CO2、H2O。结合氢氧同位素分析,提出成矿流体为岩浆水、变质水与雨水的混合。4、通过硫、铅同位素分析探讨成矿物质的来源。硫同位素研究表明,两类不同产状矿体的硫同位素组成一致,具有相同的硫源。硫为金窝子花岗闪长岩体和金窝子组淋滤而来;铅同位素研究表明,成矿物质主要来自上地壳地层,也有少量深源物质加入,整个成矿过程与造山带关系密切。5、总结了矿床中主要的控矿因素、成矿时代、成矿物质和成矿流体的来源,提出矿床的成矿过程为:晚古生代末—早三叠世初,北山裂谷闭合,在金窝子地区形成低角度逆冲型韧性剪切带。深层次的韧性剪切作用导致地层发生浅变质和强烈变形,地层中高含量的金及SiO2、K、Na等活性组分被带出,与裂谷闭合过程中上升的深源岩浆热液和成矿物质形成混合成矿热液。成矿热液继续上升,在金窝子岩体张裂隙内就位,形成石英大脉型金矿,在金窝子组韧脆性层间破碎带就位,形成210金矿。6、利用原生晕浓集指数法,获得OV-(3+4)脉的轴向分带序列为Co-NiMo-Cr-W-Hg-Cu-Bi-Au-Pb-Zn-As-Ag-Sb,OV-4脉的轴向分带序列为Cr-Ni-W-Co-As-Ag-Au-Mo-Cu-Pb-Bi-Zn-Hg-Sb。根据轴向分带序列和原生晕分带评价值建立原生晕空间叠加模型,提出OV-(3+4)和OV-4在矿体底部有大量前晕元素出现,推断矿体深部还有很大的找矿空间。