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寨上金矿床位于岷礼成矿带的西部,夹持于近NW向的岷县-宕昌深大断裂和木寨岭—锁龙口次级断裂之间,大地构造位置处于秦岭褶皱系(Ⅱ)南秦岭礼县-柞水华力西褶皱带(Ⅲ),该带夹持于武山-唐藏-丹凤-商南深大断裂与岷县-镇安深大断裂之间。
本次研究确定了寨上金矿床控矿构造主要为卓落-国营牛场背斜和NWW向断裂,卓落-国营牛场背斜控制着矿体的展布形态,NWW向次级层间断裂为本区的主要容矿构造,进而控制矿(脉)体的展布。
本区主要的含矿建造为中泥盆统王家山组(D2w)、下二叠统热让沟组(P1r)一套细碎屑岩-碳酸盐岩系。矿体主要产于炭质板岩、泥质板岩、钙质板岩等塑性岩层与砂岩、碳酸盐岩等相对刚性岩层接触带偏塑性岩层一侧,是所谓的“碳硅泥”岩系控制矿化带。大量成岩黄铁矿存在于此含矿岩系中,赋予此岩系良好的成矿前景。激电中梯、激电联剖测量出的极化率异常及极化体可作为找矿标志。Au元素异常对寻找金矿具有直接指示意义,Au、As、Sb异常可作为寻找金的重要找矿标志。
将成矿构造演化划分为三个阶段,即沉积成矿预富集期、构造作用—热液叠加成矿期和表生氧化期三个期次。其中沉积-成岩期为成矿物质的初步富集奠定了物质基础;构造作用-热液叠加成矿期是成矿作用最重要的时期,热液作用成矿期可详细划分为4个成矿阶段:(1)少硫化物—石英早阶段(Ⅰ);(2)含As黄铁矿-毒砂-白钨矿-石英主阶段(Ⅱ);(3)多金属硫化物-石英-碳酸盐主阶段(Ⅲ);(4)碳酸盐晚阶段(Ⅳ)。
寨上金矿床岩石化学全分析、微量元素、稀土元素、流体包裹体、稳定同位素等分析测试综合研究表明,成矿物质来源具有多源性、复杂性,既有中低温热液的As、Sb、Bi、Hg、Cu、Pb、Zn,又有高温热液的Co、Ni、Mn等,以及成岩元素Ba;寨上金矿硫化物中δ34S的组成特点,一方面可能反映了硫源为岩浆硫和地层硫的混合,另一方面也可能与这些矿物的形成温度有密切关系;寨上金矿床氢、氧同位素组成反映了本区成矿流体具有多来源特征,深部岩浆水和浅部大气降水发生了混合,成矿热液流体具有大气降水和深源流体混合的特征。构造热效应和地热梯度是驱动流体活化迁移的主要因素。泥盆系和二叠系一套含金量较高的热水沉积地层为金的预富集和成矿期流体与围岩的物质交换奠定了基础,本区特有的构造背景对成矿起到积极作用,构造变形不但提供了构造热,而且为成矿提供了良好的空间,成矿流体与围岩发生充分的物质交换后,运移到裂隙发育部位,并因为流体的混合和围压突然降低,成矿流体产生强烈的沸腾作用,使成矿物质沉淀富集,最终形成了一个规模达到特大型的金矿床。
综上所述,寨上金矿床可认为是受沉积岩层位控制,背斜变形构造及NWW向次级断裂为成矿的主要动力机制,赋矿岩系中流体的中低温改造作用形成工业意义的矿化,因此矿床属于沉积-构造叠加-中低温热液改造的卡林型金矿床。