土堆-沙旺金矿床位于山东省海阳市郭城镇,是胶莱盆地东北缘一处重要的大型金矿,是胶东东部牟平—即墨成矿带的重要组成部分。中生代晚期,胶东地区的动力学环境由NW-SE向的挤压转变为NW-SE向的伸展体制,地壳的表面伸展剥离形成凹陷,胶莱地区进入了重要的成矿期。区域地层有上太古界胶东群,下元古界荆山群,中生界莱阳群、青山群和王氏群及新生界第四系。区内岩浆岩分布广泛,以中细粒二长花岗岩为主,岩体整体呈“舌状”,侵入于古元古代的荆山群老地层中。区内中生代脉岩十分发育,有辉绿玢岩、闪长玢岩、煌斑岩、花岗斑岩、花岗闪长岩和正长岩等,走向多呈NNE、NE,倾向NW,倾角多在70°~80°。矿区内断裂构造发育,主要有拆离构造体系、郭城断裂带及其下盘次级断裂和裂隙带。拆离构造上盘在伸展过程中以脆性变形为主,形成一些平面上与拆离断层基本平行,倾向一致,一系列正断层,倾角在5°~63°之间。郭城断裂带长40km±,宽度变化较大,从6m到20m不等,最宽处达30~40m;产状为280°~310°∠50°~80°。郭城断裂上盘为中生代莱阳群地层,下盘为古元古代荆山群和牧牛山岩体。断裂带内岩石破碎强烈,发育有断层角砾岩和断层泥。目前矿区共圈定矿体58个,其中土堆金矿区有矿体34个,矿体受拆离构造体系控制,主要赋矿于大理岩和变粒岩中,呈脉状、网脉状、似层状产出。矿体走向以NE为主,倾向295o±,倾角5°~30o。矿石类型主要为原生硫化物矿石,并有少量氧化矿石。金属矿物以黄铁矿为主,少量磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、自然金、银金矿等;非金属矿物主要有钾长石化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化和绢云母。矿石结构以自形、他形和碎裂结构为主;矿石构造主要为脉状、网脉状和浸染状。沙旺金矿区有矿体24个,矿体受拆离构造体系控制,主要赋矿岩于角砾状黄铁矿化二长花岗岩中,呈脉状、网脉状、似层状产出。矿体总体走向25o,倾向295o±,倾角18o±。矿石类型主要为原生硫化物矿石,并有少量氧化矿石。金属矿物以黄铁矿为主,少量磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、自然金、银金矿等;非金属矿物主要有钾长石化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化和绢云母。矿石结构以自形、他形和碎裂结构为主;矿石构造主要为脉状、网脉状和浸染状。土堆-沙旺金矿床围岩蚀变广泛分布,常见的蚀变类型主要有绢云母化、钾化、硅化、绿泥石化和碳酸盐化。区内围岩蚀变具有水平分带特征,从矿体向外侧依次出现绢云母化、硅化、绿泥石化和钾化带。土堆-沙旺矿床成矿期划分为热液期和表生氧化期2个成矿期。其中热液成矿期又划分为四个成矿阶段,即①石英—黄铁矿阶段;②金—石英(绢云母)—黄铁矿阶段,为主要金成矿阶段,金含量高;③石英—多金属硫化物阶段,有少量金形成;④石英-碳酸盐阶段。流体包裹体研究表明,土堆-沙旺金矿床成矿流体为中低盐度(4.3%~12.6%wt%NaCl.eqv)、低密度(0.64~0.97g/cm3)、富含CO2的CO2-NaCl-H2O体系。成矿温度为280~320℃,成矿压力为81~94Mpa,成矿深度为7.39~7.98km。矿石氢氧同位素测试分析显示,成矿流体来源为地幔初生水、少量岩浆水和大气降水。矿石硫、铅同位素研究表明,成矿物质来自下地壳和上地幔岩浆的混合区,向上运移的过程中萃取了荆山群围岩中的成矿物质。综上,本文初步确定土堆-沙旺金矿床成因类型为地幔流体参与成矿的中温热液脉型金矿床。