上马场金矿床位于兴安地块东缘,该区是中国重要的金、银、铜、铅、锌等多金属成矿区之一。研究区大地构造位置位于大兴安岭早古生代陆缘增生构造带与兴蒙造山带东段,多宝山奥陶纪岛弧型活动带东南缘,属北东向白乃庙-多宝山铜、金、钼、铁成矿带东部。区内经历了中生代强烈的岩浆活动,为成矿作用提供了十分有利的条件。矿区出露地层主要为白垩系下统龙江组安山岩、斑状安山岩、粗面安山岩、玄武质安山岩、安山玢岩、安山质凝灰岩、安山质凝灰熔岩、粗面岩和流纹岩;区内岩浆岩不发育,仅见二长花岗岩、黑云母花岗岩和花岗斑岩;区内多为张性断裂,总体走向以北东向、北东东向为主,北东向断裂构造是矿区的控岩控矿构造。矿区共划分七条金矿带,圈定多条金矿体,矿体总体走向为北东东向,呈条形和楔形展布,矿体主要产在安山岩和石英-碳酸盐脉中,在蚀变安山岩、安山质角砾熔岩和流纹质凝灰熔岩中分布较少。金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿和银金矿,局部可见黄铜矿;非金属矿物主要为绿帘石、绿泥石、石英、方解石和斜长石等。矿石呈自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、交代结构、他形填隙结构及包含结构,矿石构造主要为浸染状构造和蜂窝状构造。围岩蚀变类型主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化和绿帘石化,其中硅化和碳酸盐化与成矿关系密切,可以作为重要的找矿标志。成矿热液期划分为石英-黄铁矿阶段、石英-方解石-硫化物-金阶段和石英-碳酸盐阶段,其中第二阶段为主成矿阶段。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法,对矿区火山岩形成时代进行系统研究,结果表明,龙江组安山岩锆石U-Pb年龄为123.4±2.1Ma,流纹岩锆石U-Pb年龄为123±3.7Ma,二者均属早白垩世,代表了一次重要的岩浆演化事件。其中安山岩为主要的容矿围岩,推断成矿时代晚于成岩时代,结合区域同类型矿床研究结果,认为上马场金矿床形成于早白垩世。岩石地球化学特征表明,矿区火山岩具有富碱、弱铝质特征,同时富集Rb、Ba、Th和K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,表现为幔源岩浆的特征,所有火山岩均落入火山弧环境,属造山带火山岩,为板块俯冲作用的产物。结合区域构造演化特征,认为上马场金矿床及其容矿围岩可能形成于伊泽奈崎板块俯冲作用导致的岩石圈减薄背景下,是区域挤压背景向伸展背景转变过程的产物,与同时期岩浆活动密切相关。矿区流体包裹体研究结果显示:上马场金矿区含金石英-碳酸盐脉中的流体包裹体类型为气液两相。主成矿阶段均一温度为176.2~215.5℃,盐度集中在0.87~5.25wt%Nacleqv,密度为0.86~0.92g/cm~3,成矿压力约为11.89~17.15MPa,成矿深度约1.19~1.72km,表现为浅成低温的特征,结合上马场矿区矿床地质特征,确定上马场金矿床为浅成低温热液型金矿床。研究总结上马场金矿床主要成矿地质条件。龙江组安山岩等为有利成矿地层,为成矿提供物质来源;矿脉分布于北东向与北西向构造交汇部位,单矿脉受北东向构造控制;火山作用使得金属元素大量富集成矿。研究表明上马场金矿床的形成是三个条件综合作用的结果。研究确定上马场金矿床找矿标志与找矿方向。硅化和碳酸盐化与成矿关系密切,金以银金矿形式赋存于石英-碳酸盐脉中,是最主要的找矿标志;此外,低磁、低电阻率可作为地球物理标志,化探异常具内、中带是地球化学标志。根据成矿地质条件的发育程度及找矿标志的有利程度,确定进一步找矿方向。