谢家沟金矿床位于华北克拉通东南缘,胶东金矿区焦家断裂带和招平断裂带之间,成矿年龄为119.0~117.7Ma。矿床赋存在中生代玲珑花岗岩体中的蚀变带内,兼具石英脉型和蚀变岩型金矿特征,矿体主要受NE向断裂构造控制。围岩蚀变主要有硅化和黄铁绢英岩化,其次为钾化、绿泥石化和碳酸盐化等。黄铁矿是最主要的硫化物,还有少量共生的黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。金矿物主要为自然金和银金矿,主要呈包体金和裂隙金的形式出现在黄铁矿中,且与楚碲铋矿、碲银矿和辉银矿等同时出现。谢家沟金矿的金成矿作用可划分为四个阶段:石英-粗粒黄铁矿阶段(Ⅰ)、石英-中粒黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和碳酸盐-石英阶段(ⅠV),其中Ⅱ、Ⅲ阶段为主要的金成矿阶段。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段矿石分别对应Py1、Py2、Py3三种类型的黄铁矿:Py1呈细脉状或团块状分布在乳白色石英中,富集Co、Ni、Ag、Te、Au、Pb、Bi元素;Py2呈离散的颗粒分布在烟灰色石英脉中,微裂隙发育,富集As元素;Py3分布在石英-多金属硫化物脉中,富集Cu和Sb元素,富含方铅矿、黄铜矿、可见金包体。成矿流体的碲逸度从第Ⅰ阶段(logfTe2=-8.8~-10.7)到第Ⅲ阶段(logfTe2=-13.8~-17.0)逐渐降低。成矿流体的硫逸度从第Ⅰ阶段(logfS2=-8.6~-11.4)到第Ⅱ阶段(log fS2=-7.2~-11.4)呈上升趋势,从第Ⅱ阶段到第Ⅲ阶段(log fS2=-9.8~-13.0)则逐渐降低。H-O同位素对比研究表明,谢家沟金矿的成矿流体表现出较明显的变质水特征,其来源为俯冲的古太平洋板块经脱水、脱碳作用形成的变质水,可能有大气降水的参与,但参与程度较弱。S同位素研究表明Ⅰ~Ⅲ阶段矿石中黄铁矿的δ34S值为6.0~7.9‰,落入胶东典型金矿床成矿期黄铁矿的δ34S值的范围,表明这些金矿床的成矿物质可能都来自相同的源区。结合H-O-S同位素和胶东地质背景,认为谢家沟金矿的成矿物质来源于俯冲的古太平洋板块的上覆沉积物。压力降低引起的流体沸腾作用、大气降水的参与引起的流体氧逸度的增加是促使谢家沟金矿金沉淀的原因。Py1和Py2中的可见金是在Bi-熔体吸附的机制下沉淀形成的,Bi-熔体主导的成核作用控制了可见金的沉淀位置和金成色,而成矿流体的沸腾作用是Py3中金沉淀的原因。谢家沟金矿中酸性脉岩十分发育,包括二长岩、石英二长岩和二长花岗岩,其侵位年龄为120.0-117.7Ma。谢家沟金矿中酸性脉岩SiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量分别为61.01~74.72 wt.%、14.42~17.28 wt.%、2.55~4.45 wt.%、3.09~4.64 wt.%,富集大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba)和轻稀土元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta)和重稀土元素。谢家沟金矿中酸性脉岩全岩δ18O值为7.6~9.9‰,(87Sr/86Sr)i值为0.70893~0.71036,εNd(t)值为-13.16~-17.06,与大陆地壳同位素特征相似。中酸性脉岩的同化混染和分离结晶作用不明显,源区岩石的部分熔融作用是控制脉岩成分变化的主要机制。中酸性脉岩Y、Yb元素含量低,Sr/Y、(La/Yb)N比值高,具埃达克质岩的特征。结合地质背景、地球化学及Sr-Nd-O同位素数据,认为谢家沟金矿中酸性脉岩由正常厚度的下地壳部分熔融形成,并且有少量地幔物质的参与。谢家沟金矿中酸性脉岩是在伸展背景下形成的,软流圈上涌引起的底侵作用是形成脉岩的动力。华北克拉通东部在早白垩世(135~120Ma)经历了强烈的岩石圈减薄,拆沉作用是岩石圈减薄的主要机制。