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老柞山金矿床区域上位于兴蒙造山带东段佳木斯地块的中北部，由近北东向等间距分布的东矿带、中矿带和西矿带组成。矿区内出露的地质体主要为基底地层麻山群、晚古生代华力西期花岗岩、中生代燕山期闪长玢岩、花岗斑岩、斜长花岗岩等中酸性岩脉；矿区构造主要发育NW、NWW及NE三组断裂，NW、NWW的张性断裂是矿区主要的控矿构造。该矿床的东矿带和中矿带的成因类型为矽卡岩型（铁）金矿床，矿体主要赋存在北西向、北西西向的张性断裂及花岗岩和钙质大理岩、钙质片麻岩的接触构造带内，成矿与矽卡岩密切伴生；西矿带矿体类型为热液脉型金铜矿床，主要赋存在花岗岩内部的北西向、北西西向的张扭性断裂中，金矿化集中发育在东矿带和中矿带。矿石矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿，其次是方铅矿、闪锌矿等，脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、绿帘石、绿泥石、石英、方解石等；围岩蚀变类型繁多，以硅化、钾化、绢云母化、矽卡岩化、阳起石与透闪石化、绿帘石、绿泥石化、碳酸盐化为主。野外矿床地质、室内矿相学与流体包裹体特征揭示，流体包裹体的均一温度范围为520-57℃，盐度范围为1.73-39.68％，密度范围为0.19-1.11g/cm-3，压力变化范围为5.6-79Mpa，成矿深度变化范围在2.47-7.25km。成矿过程有五个阶段：从早到晚依次为：（Ⅰ）石榴子石-透辉石阶段（早期矽卡岩阶段），流体包裹体均一温度：520℃-470℃，盐度：1.73-8.9％，密度：0.19-0.47g/cm-3；（Ⅱ）绿帘石-阳起石阶段（晚期矽卡岩阶段），流体包裹体均一温度：470℃-410℃，盐度：4.6-34.8％，密度：0.3-1.1g/cm-3；（Ⅲ）磁黄铁矿-毒砂-黄铁矿-石英脉阶段（早期石英硫化物阶段），流体包裹体均一温度：410-300℃，盐度：3.37-38.64％，密度：0.43-1.11g/cm-3；（Ⅳ）石英-多金属硫化物阶段（晚期石英硫化物阶段），流体包裹体均一温度：300℃-150℃；盐度：1.73-39.68％，密度：0.78-1.08g/cm-3；（Ⅴ）石英-方解石阶段，流体包裹体均一温度<150℃：盐度：3.03-8.67％，密度：0.93-1.04g/cm3。成矿流体气相成分以CO2－CH4－H2O为主，具有岩浆热液流体属性，成矿晚阶段有大气水的加入。整体与国内典型矽卡岩型金矿床的成矿特征基本一致，初步确定为矽卡岩型金矿床。通过赋矿围岩花岗岩、穿切矿体的闪长玢岩脉的LA-ICPMS U-Pb测定，获得年龄分别为262.6±3.9Ma、105Ma，西矿带蚀变矿物绢云母40Ar/39Ar坪年龄为108.76±0.70Ma，结合前人对中矿带的黄铁矿Rb-Sr等时线的测年结果(239±34Ma），确定该矿床有两个内生成矿期，矽卡岩型矿化发生在（262Ma）、叠加热液型矿化发生在（109Ma），早期成矿发生在古亚洲洋向佳木斯地块俯冲消减的末期，与华力西期中二叠世晚期岩浆活动有关，晚期矿化适值晚中生代太平洋板块俯冲的大陆边缘环境，与中酸性岩浆作用有关。上述研究成果进一步得出该矿床金的成矿主要是由古生代花岗岩就位过程与接触的钙质岩系发生交代，在干矽卡岩、湿矽卡岩交代作用的基础上形成，中生代构造岩浆作用对早期成矿影响较小。