东坪金矿位于内蒙古-燕辽沉降带的北部地区,崇礼-赤城深断裂以南10公里,是中国最大的金矿床之一。基于全面的收集资料以及对前人研究的总结,本文拟对东坪金矿做系统的研究。通过各种实验方法和技术手段,比如野外调查、主微量元素分析、电子探针、X射线粉晶衍射、流体包裹体研究、稳定同位素地球化学等,本文主要研究东坪金矿的矿床地质、地球化学、矿石矿物和成矿流体特征。本文获得的主要成果如下所示:1. 详细的野外地质调查展示了该矿床的形成与浅侵位的海西期水泉沟碱性杂岩体,该杂岩体沿着华北克拉通内的深层断裂带侵位于太古宇桑干群的高级变质岩中。矿体主要赋存于水泉沟碱性杂岩体(碱性花岗岩类)中,该杂岩体由正长岩、石英二长岩、二长岩和钾长花岗岩组成。金矿主要位于石英脉中,而且矿体与围岩的接触界线截然。研究区的矿化具有多期次,多类型的特征,本区有4个主要的矿体(编号为1, 2, 22, 70),主要呈雁行透镜状和脉状。2. 岩石学和地球化学研究表明东坪碱性花岗岩具有高硅(wt(SiO2)=64.70~74.98%)、高铝(wt(Al2O3)=13.02~19.15%)、低钙(wt(CaO)1%)、低锰(含量基本为0)的特征。大多数的主量元素的含量随着SiO2的含量升高而降低,但是Fe2O3的含量随着SiO2的含量升高而升高,而K2O, Na2O 和 MnO的含量与SiO2的含量基本无相关性。该花岗岩属于高钾钙碱性-钾玄岩系列,在Rb - (Y+Nb)和Nb – Y图解上,大多数的花岗岩投于火山弧环境,除了两个样品投于板内环境。稀土元素强烈分异((La/Yb) N>10),重稀土含量低(Yb<1.8 ppm, Y 60 wt.%)和低硅埃达克岩(LSA; SiO2 < 60 wt.%)。所有的高硅埃达克岩均来自活动俯冲带,并与火山弧有成因联系。3. 通过野外调查与实验研究,本文将东坪金矿的成矿期划分成4个成矿阶段:(1)含金的钾长-石英网脉;(2)浸染状硫化物和金矿化;(3)含金的石英脉;(4)方解石-石英脉。研究区单个矿脉和网脉延长125~600米,延深100~600米,矿体厚度为0.5~3米。在前3个成矿阶段,矿石的矿物组成比较简单,主要由黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、镜铁矿、黄铜矿、碲化物、自然金、银金矿、碲金矿、碲金银矿和碲铅矿组成。脉石矿物主要由钾长石、石英、绢云母、绿泥石、绿帘石、钠长石和方解石组成。在第4成矿阶段矿石矿物有自然金、银金矿和碲金矿。碲化物常与自然金或者方铅矿共生,或者作为多相含气泡的包体位于黄铁矿中。金主要位于多相包体的集合体中,主要由四个相态组成:碲金银矿(Ag3AuTe2)、碲金矿(AuTe2)、碲铅矿(PbTe)和自然金。碲金矿和碲铅矿是最常见的相态,而碲金银矿和自然碲是较少观察到的。东坪矿区中自然金的品位从下往上逐渐增高,从北向南逐渐增高。研究区北部的矿石矿物主要是自然金、赤铁矿和磁铁矿;研究区中部的矿石矿物主要由黄铁 矿、自然金组成;研究区南部的矿石矿物主要为碲化物和自然金。在矿区南部碲化物的含量明显增高,主要由碲铅矿、碲金银矿和碲金矿、黄铁矿和黄铜矿组成。4. 流体包裹体显微测温和成分测试的结果表明,东坪矿区的成矿流体具有低-中,高温度、低盐度、中-高盐度、高盐度和NaCl - H2O + CH4体系的特征。均一温度结果表明第1、第2成矿阶段流体的温度分别为300~450° C,219~340°C和140~250°C。第3成矿阶段中的流体包裹体不含CO2可能是由于浅成侵位深度和岩浆中的水含量,因为CO2的溶解度与压力成正比,与岩浆中的水含量成反比。东坪矿区热液期间的静止阶段,大气降水通过沉积盆地渗透,主要沿着断裂带。在第3成矿阶段,由于大气降水和岩浆水的混合,使成矿流体发生稀释,相对于第1、2成矿阶段的流体,第3成矿阶段的流体具有显著低盐度和低均一温度的特征。5. 东坪矿区黄铁矿的硫同位素比值为-9.8 ~ -0.3‰,平均值为-5.77%,略微偏负的硫同位素值(0 ± 5 ‰)反映了硫化物的岩浆来源。第一阶段中钾长石英网脉中的硫同位素组成变化范围为-5.5 ~ 6.5%,类似于斑岩型铜矿中黄铁矿的硫同位素组成。更类似于世界上各个地方的中温型金矿床。氢氧同位素数据表明东坪矿区的成矿流体是岩浆水和大气降水的混合,并指示第一阶段中钾长石英网脉流体是岩浆来源