顿巴斯套金矿床位于新疆东准噶尔阿尔曼泰构造带东段北东侧,是目前该带上发现的典型金矿床。矿床中主要矿体赋存于下石炭统姜巴斯套组下段浅变质含碳细碎屑岩中,受NWW向的陡倾断裂构造控制。与金矿化密切相关的蚀变类型为毒砂-黄铁矿化、硅化和绢云母化。根据矿物共生组合及相互穿切关系,可将成矿期划分为四个成矿阶段:石英脉阶段、粗粒黄铁矿-石英脉阶段、细粒黄铁矿(毒砂)-石英脉阶段和石英-碳酸盐阶段,其中第三阶段为主成矿阶段,形成于张性环境。H-O同位素数据显示,主成矿阶段流体δ18O和δD组成分别为1.1‰~3.9‰和-115.5‰~-120.6‰,指示成矿流体以岩浆热液为主,后期有部分大气水的参与; C同位素研究显示,成矿流体中δ13C的范围为-24.7‰~-25.4‰,是深源无机碳与地层有机碳不同程度的混合碳,深源流体对金的成矿具有重大影响,同时地层有机质也参与了金的运移和卸载;矿石中黄铁矿和毒砂的δ34S分别为3.0‰~5.8‰和4.2‰~5.6‰,数值比较集中,指示成矿物质硫源具有岩浆硫特征,有深源硫参与;矿石中黄铁矿的Pb同位素组成基本一致, 206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别为17.875~18.102、15.483~15.625和37.699~38.148,指示成矿物质铅源以地幔铅为主,并同化了壳源铅,应是一种分别来自地幔和上地壳的混合铅。综合矿床地质特征及多元同位素分析,认为顿巴斯套金矿床为岩浆热液成因的构造破碎蚀变岩型金矿床,为早二叠世伸展构造背景下的构造-岩浆-流体活动综合作用的产物。