“亚洲金腰带”是一条世人周知的巨型成矿带,在该带上发现了众多大型-超大型斑岩型、矽卡岩型、造山型、浅成低温热液型的矿床,具备良好的找矿潜力。新疆西天山是“亚洲金腰带”在中国的延伸,卡特巴阿苏金铜矿床即位于西天山那拉提北缘断裂南侧,该矿床的地质构造、成矿条件复杂,以往研究程度较低,学者对矿床地质特征、赋矿岩石年代学及构造背景、成矿时代、矿质来源及成矿模式等方面缺乏深入的了解和研究,认识存在争议。本文全面收集区域及研究区基础地质资料,在前人研究工作基础上对该矿床地质特征、成矿流体及物质来源、控矿因素及矿床成因进行了探讨,确定了矿床类型。主要取得了以下成果及认识:(1)矿区地层主要为上志留统巴音布鲁克组基性-中酸性凝灰岩、灰岩、大理岩等;构造活动强烈且具有多期性,主要以断层破碎带及节理构造为主,节理又分成矿期和成矿期后两期构造;侵入岩主要为二长花岗岩、闪长岩、正长花岗岩,主要赋矿岩石为二长花岗岩,其次为闪长岩。(2)早石炭世早期二长花岗岩(348.9±6 Ma)是矿区主要赋矿岩石,具高钾钙碱性弱过铝质I型花岗岩特征,Ta、Nb的明显亏损特征表明岩浆演化过程中遭受了大规模的地壳混染。二长花岗岩为塔里木板块和中天山地块后碰撞伸展环境下在火山弧部位形成的岩浆侵入体。(3)矿体产于矿区东段及西段浅部二长花岗岩的断层破碎带和西段深部二长花岗岩、闪长质脉体与大理岩捕掳体接触带的矽卡岩及其附近破碎带中。矿区不同空间位置蚀变矿化不同,东段及西段浅部围岩蚀变及分带由矿体中心向两侧分别为钾化带、硅化带、绢云母化带、绿泥石化带,以金矿化为主;西段深部围岩蚀变主要为石榴石化、透辉石化、透闪石化、绿帘石化、阳起石化、绿泥石化、大理岩化,以金铜矿化为主。(4)根据矿石结构构造、相互穿插关系,将该矿区划分为两个岩浆热液成矿期:Ⅰ.与二长花岗岩岩浆期后热液有关以金矿化为主的成矿作用;Ⅱ.与闪长质脉体岩浆期后热液有关的以金铜矿化为主的成矿作用。两期热液作用形成两期矿化蚀变,晚期金铜矿化局部叠加于早期金矿化之上,形成叠加的金铜矿体,西段深部局部位置晚期矽卡岩叠加在早期矽卡岩之上。(5)氢、氧同位素特征显示早期成矿流体主要为岩浆水,后期混入大气降水;硫同位素研究表明硫源复杂,推测可能为较深部含矿岩浆流体在上涌过程中混合地层硫所导致;铅同位素特征显示为壳、幔混染铅。(6)流体包裹体激光拉曼成分分析表明成矿流体成分复杂,气相中N2和H2的大量存在表明流体可能来源于深部。(7)矿床成因复杂,受地层、构造、岩浆岩等多种因素控制,成矿和岩浆热液作用关系密切,大量断裂带和逆冲推覆构造成为矿质运移和沉淀的前提条件。本次对多种成矿因素进行综合分析认为,该矿床为与多期岩浆热液作用有关的矽卡岩型-破碎蚀变岩型矿床。