新疆奇台县金水泉金矿床位于东准噶尔卡拉麦里成矿带上,夹持于清水-苏吉泉大断裂和卡拉麦里深断裂之间。前人仅对金水泉金矿床的地质特征做过简要介绍,有关成矿流体来源、成矿物理化学条件、成矿年龄、矿床成因等方面的研究十分薄弱。本文在野外地质调查基础上,对金水泉金矿床进行了详细的室内研究,包括岩矿鉴定、流体包裹体测试、稳定同位素分析、围岩蚀变元素迁移和热液锆石年代学研究,厘定了矿床的成因类型,初步建立了矿床成矿模式。矿床产于中泥盆统一套低绿片岩相沉积-变质岩系中,含矿岩性为凝灰岩、凝灰质砂岩及石英菱镁岩,矿床受卡拉麦里断裂带内NWW、NW向次级左行走滑断层控制。热液成矿作用也划分为3个阶段,其中第二阶段石英脉（Q₂）为主成矿阶段石英脉。含金石英脉走向主体NWW向,倾向NE。金矿石类型包括石英脉型和蚀变岩型两类,深部以蚀变岩型金矿石为主。矿石结构主要包括结晶结构、交代结构以及压力结构。矿石构造主要为充填构造和交代构造。矿石中金属矿物主要为黄铁矿和毒砂矿,含少量自然金、闪锌矿和黄铜矿等,非金属矿物主要为石英、方解石、菱镁矿、滑石和绢云母,次为绿泥石、绿帘石等。硫化物颗粒较细,总体含量小于5%。金品位变化较大,最高可达十几g/t,自然金成色较高,集中于883⁹09。含矿热液使凝灰岩和超基性岩发生不同的交代蚀变,蚀变具有一定分带性。凝灰岩的蚀变类型主要为硅化、黄铁矿化、毒砂化、绢云母化和绿泥石化等,超基性岩的蚀变主要为硅化、菱镁矿化、滑石化和蛇纹石化等。成矿流体与凝灰岩的水-岩反应以及超基性岩在滑石-菱镁矿化时CO₂的大量消耗或逃逸,可能是该矿床中金沉淀的主要机制。流体包裹体研究表明成矿流体属中高温、低盐度的H₂O-CO₂体系,成矿流体的H-O同位素组成显示变质水特征。含金石英脉中热液锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为314.9±3.2Ma,表明金水泉金矿床形成于晚石炭世,该时期也是东准噶尔卡拉麦里金矿带重要的成矿时期。金水泉金矿床成矿地质背景、矿床地质特征、控矿构造、赋矿围岩、围岩蚀变、矿物共生组合、成矿流体特征及来源、成矿时间等方面,均显示造山型金矿床的典型特征。