西天山是古亚洲成矿域西南部东西向绵延2500 km的巨型跨境成矿带,孕育数十个巨型和世界级金矿床,是全球资源潜力最大的区域之一。其中斑岩-矽卡岩型和造山型是西天山最重要的两类金成矿类型,分别与增生造山和碰撞造山地质过程有关。本文选取Muruntau和萨瓦亚尔顿造山型金矿床、Makmal矽卡岩型金矿床为对象开展矿化期次、成矿时代和成矿过程研究,结合Kalmakyr斑岩型铜金矿床已有文献资料,总结西天山两类金矿床成矿规律,探讨成矿机制及控矿要素。本次研究主要取得以下认识:(1)萨瓦亚尔顿金矿床主要载金矿物黄铁矿可以划分为成岩期黄铁矿(Py₀)及两期热液期黄铁矿(Py₁、Py₂),除可见金外,“不可见金”主要以晶格金的形式存在于黄铁矿、毒砂中。赋矿地层碎屑锆石限定地层年龄不晚于355.0±7.3 Ma,Py₀可能同时形成。两期热液黄铁矿可能形成于南天山洋向北俯冲碰撞的地球动力学背景之下,Py₁形成于同碰撞期,对应矿化时间323.9±4.8 Ma;Py₂矿化时间282±12 Ma,形成于晚/后碰撞期。逆冲推覆构造及韧性剪切带为成矿流体的运移及沉淀提供了通道及容矿空间。成矿流体可能来源于早古生代沉积地层的变质脱水作用;(2)Muruntau金矿床不同类型矿石矿物S同位素分析表明地层提供了成矿的硫源,可能有少量岩浆硫加入,不同类型矿石矿物及地层Pb同位素组成表明地层对于矿石铅同位素组成具有突出贡献,地层是矿石铅的主要提供者。结合前人研究和野外观察,提出沉积地层的预富集+多期构造运动驱动变质流体运移(D1–D4)+岩浆热液的后期叠加应该是Muruntau巨量金属富集的关键控制因素;(3)Kalmakyr斑岩型铜金矿床是成熟岛弧环境多期含矿岩浆热液叠加的结果;成岩成矿年代学及地球化学研究表明Makmal矽卡岩型金矿床与成矿相关岩浆活动时间为292–303 Ma和283–290 Ma,是后碰撞伸展背景形成的A2型花岗岩;两期岩浆作用叠加及伴生的张性断裂是成矿的关键控制;(4)综合上述分析,认为西天山两类金矿床是古亚洲洋形成、演化和消亡的产物,其中斑岩-矽卡岩型金矿床形成于增生造山期,受控于成熟岛弧、多期岩浆热液叠加;造山型金矿床为碰撞造山期的产物,主要控矿因素为原始地层、构造变形和岩浆热液叠加。