海南省乐东黎族自治县抱伦金矿床
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发布时间：2022-04-21 08:54
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时间：2023-08-07 05:06
海南省乐东县抱伦金矿床位于海南岛西南部乐东县城（抱伦镇）NW235°方向19km处，即位于国营抱伦农场的西北边部，行政区划属于乐东县千家镇管辖。矿区面积约14.2km2，北自望楼河北岸，南至重烂岭，东起三疗村西300m，西至405.8 高地。矿区的地理坐标为东经109°00′15″～109°01′30″，北纬18°38′15″～18°40′00″。
该区最早正规的基础地质调查工作始自1958年，当时广东省地质局区域地质测量大队开展1∶20万区域地质测量工作。1974～1981年，广东省地质局海南地质大队对位于抱伦金矿正南大约10km的石门山-看树岭钼多金属矿区进行了地质普查，并探明了数处中小型的钼多金属矿床。四川省地质矿产局潘西地质大队于1988～1991年开展1∶5万尖峰幅和乐东幅区域地质调查时，对抱伦矿区北部一带的基础地质做了比较详细的调查研究。随后，海南地质矿产局地质大队对抱伦金矿区进行了矿点检查及民采调查。自1996年起，为了配合该区金矿资源的调查，海南省地质综合勘察院区域地质调查大队有针对性地开展了抱伦金矿矿区附近的两幅1∶5万区域地质调查工作，并于2000年完成了1∶5万黄流幅和千家幅区域地质调查报告。该报告对矿区及其南部进行了较详细的基础地质研究。
该矿床的勘查、开发和综合研究工作，对当地的经济发展以及对带动整个海南岛金矿普查找矿工作都有着极其重要的意义。
1 区域成矿地质环境
1.1 大地构造单元
矿床位于华南褶皱系南缘琼中复背斜的西南端，EW向尖峰岭-吊罗断裂、九所-陵水断裂与NE向临高-望楼断裂、老城-岭头断裂的交接复合部位，属于乐东盆地边缘地带。
1.2 区域地层
区内主要分布着中元古界长城系抱板群深变质岩系、志留系浅变质岩、白垩系陆相沉积岩及印支、燕山期的花岗岩（图1）。抱板群组成本区的结晶基底，分布于矿区西侧，其岩性为混合岩、斜长片麻岩及石英云母片岩。与上覆志留系陀烈组呈断层接触。陀烈组主要分布于矿区中部，为金矿的赋矿层位，呈NE-SW向展布，北西侧与尖峰岩体呈侵入接触，南东侧超覆于白垩系鹿母湾组之上，二者呈断层接触。陀烈组下段主要为绢云母石英千枚岩，厚度＞560m；陀烈组中段主要为含碳千枚岩，厚度849m。白垩纪地层分布于矿区东部，由鹿母湾组和报万组组成。下白垩统鹿母湾组主要为砂砾岩、含砾砂岩夹紫灰色厚层状含砾富晶屑凝灰岩及紫红色凝灰岩，与陀烈组呈断层接触，上部整合于上白垩统报万组之下。报万组主要为砂砾岩和含砾砂岩。
1.3 区域构造格架
矿区断裂与褶皱构造较发育，断裂构造主要有NE向的坝毫山-铁弯岭逆冲断层（F1）及NNW向控矿断裂带。褶皱构造主要为豪岗岭背斜。
坝毫山-铁弯岭断裂（F1），分布于矿区东部，呈NE走向，两端延伸出图，区内长16km。宽1～5m。断层总体走向NE27°，倾向NW，倾角34°～85°。上盘为陀烈组，下盘为鹿母湾组，为一逆冲断层。见石英脉与硅化脉透镜体分布，局部地方可见上盘发育许多次级的叠瓦状逆掩小裂隙。断裂带内绢云母化、硅化和绿泥石化较普遍。据野外露头及应变测量显示，该断裂曾遭受过强烈的挤压变形。
图1 抱伦金矿床区域地质与金矿分布图
（据黄香定等，2001，改编）
1—第四系沉积物；2—白垩系红色碎屑岩及陆相火山岩；3—二叠系砂岩、板岩及石灰岩；4—石炭系砂岩、板岩和石灰岩；5—志留系碎屑岩和泥岩夹石灰岩；6—奥陶系碎屑岩和石灰岩；7—寒武系碎屑岩、碳硅质岩夹磷块岩；8—志留系石灰顶组石英砂岩、石英岩及赤铁矿粉砂岩夹赤铁矿层；9—中元古界长城系抱板群片麻岩、片岩、石英岩和混合岩；10—燕山期基性A酸性火山岩及次火山岩；11—燕山期辉长岩及辉绿岩；12—燕山期花岗岩类；13—印支期花岗岩类；14—华力西-印支期花岗岩；15—华力西期辉长岩；16—华力西期花岗岩类；17—中元古代花岗岩和花岗闪长岩；18—断层；19—韧性剪切带；20—大型岩金矿床；21—中型岩金矿床；22—小型岩金矿床；23—岩金矿点及矿化点；24—中型砂金矿床
NNW向断裂破碎带主要分布于陀烈组中并穿过北部的晚三叠世花岗岩。矿区内现已发现8条破碎带，其中5条含矿破碎带（图2），基本上近等距、平行产出。破碎带间距一般为50～80m，总体走向330°～355°，倾向240°～265°，局部倾向60°～75°，倾角55°～82°，破碎带长400～1300m，宽一般10～30m，最宽80m，金矿脉均赋存于该组破碎带中。断裂带具有良好的分带性，一般中心为含金石英脉充填，两侧依次为硅化千糜岩、碎裂岩化硅化千枚岩。
豪岗岭背斜分布于豪岗岭一带陀烈组中，长约1.5km，区内宽0.8km，轴迹NNW，向，其核部为陀烈组下段的千枚岩，两翼为陀烈组中段的含碳千枚岩，东翼因NE向逆冲断层切割而未出露陀烈组中段。东翼地层产状：61°～88°∠58°～88°；西翼地层产状：230°～245°∠60°～80°，向南侧伏，侧伏角40°～60°。NNW向的含矿破碎带位于豪岗岭背斜的转折端至核部，该背斜可能形成于加里东期，后又经过印支期和燕山期岩浆侵入及燕山期逆冲构造的改造。
图2 抱伦金矿地质图
a—平面图；b—剖面图
K2b—上白垩统报万组下段；S1t2—下志留统陀烈组中段；S1t1—下志留统陀烈组下段；T2ξγ—晚三叠世正长花岗岩。
1—构造破碎带；2—矿体及编号；3—石英脉；4—断裂；5—产状；6—勘探线及编号；7—千枚岩；8—千糜岩；9—穿脉坑道及编号；10—斜井及编号；11—产状（剖面）
1.4 区域岩浆活动
区内岩浆活动强烈，主要有晚三叠世尖峰超单元黑云母正长花岗岩，分布于矿区西北部，而燕山期花岗岩主要分布于矿区东南部。
1.5 成矿单元
区域内成矿单元有Ⅰ-5华南成矿域、Ⅱ-15华南成矿省和Ⅲ-51海南成矿带。
2 矿区地质特征
2.1 赋矿地层
本区中元古界抱板群中深变质岩系、志留系陀烈群浅变质碎屑岩系和下白垩统鹿母湾群碎屑沉积建造是重要的赋金层位，构成了区域性的找矿标志。
尽管区内金矿存在于各种地层或花岗岩等岩石建造中，但其中大多数分布在抱板群深变质岩中，抱板群斜长角闪片岩、白云母石英片岩的Au丰度均高出地壳克拉克值5～8倍（表1），是岛内金矿的主要矿源层。
表1 海南岛变质地层的Au 丰度值
石碌群变质地层的原始Au含量也比较高，分析结果表明，石碌群以石英岩和石英砂岩的Au含量最高，其次是透辉透闪石岩、绢云母石英片岩，都高出地壳克拉克值的3～8倍（表1）。这表明岛内石碌一带的伴生金矿的矿源层可能就是石碌群，其也是金矿成矿的有利层位。
2.2 岩浆岩
岩浆岩在整个含矿的五指山地区占有相当大比例，许多金矿点直接产在花岗岩中，但不同的金矿区或金矿田其表现形式不同。
在屯昌、南凯金矿区，金矿脉产于燕山晚期花岗岩体的外接触带；富文金矿区也存在燕山期花岗岩体；牙代金矿直接产在与燕山期花岗岩浆体内部。
戈枕剪切带上分布有大量的燕山期花岗闪长斑岩脉，其与控矿构造方向一致，是同一构造应力场所为，属同一构造-岩浆期形成，深部可能存在隐伏岩体。
2.3 控矿构造
岛内金矿受构造控制非常明显，宏观上根据区域构造格架，5个金矿带分别与EW和NE向构造相对应。
区内金矿床（点）的产出主要与NE向构造有关，NE向矿带内的金矿床一般明显产在NE向断裂带中或其旁侧的次级断裂内。而EW向成矿带内金矿则受其中一系列区域规模的NE或NW向断裂控制。在同一条NE向断裂内，矿床的就位可能与该断裂产状变化和EW或NW向构造交会部位有关。如乐东金矿产于EW和NE向构造交会部位，戈枕剪切带中金矿的分布明显与剪切带在走向上的变化部位有关。
2.4 围岩蚀变
与矿化密切相关的蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化及白云母化等，偶见钠长石化。
围岩蚀变的水平分带明显，一般金矿从主断面向外（下盘），从黄铁硅化岩→黄铁绢英岩→绢英岩→硅化花岗岩→钾长石化花岗岩有规律地变化；垂直分带也具有一定的规律，从浅部大面积硅化蚀变岩到中部的各种蚀变岩并存晕最宽，Ag晕次之，Cu晕最窄；矿体中部Ag晕最宽，Zn和Cu晕较窄；矿体下部Cu晕最宽，Ag和Zn晕最窄。水平分带中Pb，Au，Ag内带与矿体位置基本吻合；Cu向外侧移动，Zn向内侧移动。
3 矿体地质特征
3.1 矿床（体）特征
抱伦金矿床的主矿段为位于矿区北部的豪岗岭矿段，其范围大致以豪岗岭为中心，向北至望楼河边，向南延伸约560m，东、西长各500m，面积约为1.3km2。目前已圈定了19个矿体，其中Ⅰ号脉带位于该矿段中部，面积0.13km2。矿体由含金石英脉和含金蚀变岩组成。含金石英脉界线清楚，含金蚀变岩与围岩千枚岩界线不清，呈渐变过渡关系，主要靠品位圈定。
矿体均分布于含矿破碎带中（图2），赋存于Tr1含矿破碎带中的矿体有14个，Tr2含矿破碎带1个，Tr3含矿破碎带1个，Tr4含矿破碎带2个，Tr5含矿破碎带1个。矿体多呈脉状、似透镜状和透镜状。矿体产状与含矿破碎带基本一致，走向一般为325°～355°，倾向SWW，局部倾向NEE，倾角65°～85°。矿体出露标高一般为270～510m，坑道控制矿体标高一般为320～130m，个别（V1-3）控制到-25m标高。矿体长度一般160～1100m，平均厚度为0.45～4.86m，厚度变化系数14%～95%。矿体平均品位1.61×10-6～29.48×10-6，个别为98.05×10-6，品位变化系数41%～164%。V1-3号矿体为抱伦矿区主矿体，分布于Tr1含矿破碎带中，地表未见出露，属于隐伏矿体，矿体走向325°～345°，倾向SWW，局部倾向NEE，倾角65°～85°，矿体由含金石英脉和含金蚀变岩组成。含金石英脉呈脉状和透镜状，走向延长708m，倾向延伸720m，具分段富集特征，金的浓集中心分布于104线300～350m标高和111线北侧25～120m标高范围。含金蚀变岩呈脉状，分布于含金石英脉两侧，与围岩千糜岩呈渐变过渡关系，靠品位圈定。含金蚀变岩型矿石品位一般为2.70×10-6～4.18×10-6，远比含金石英脉型矿石品位低。矿体走向控制长度310m，控制最大斜深415m，平均厚度2.62m，单工程最大平均厚度7.49m，厚度变化系数72%，属较稳定类型。矿体平均品位29.48×10-6（单工程平均品位加权平均求得），单样最高品位282.70×10-6，品位变化系数164%，属很不均匀类型。矿体向南侧伏，侧伏角可达45°。
3.2 矿石成分
矿石矿物中主要金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿和自然金；次要金属矿物为毒砂、含镍黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、自然铋、黑铋金矿、硫金铋矿、辉铋矿、硫铋铅矿、斜方硫铋铅矿、柱硫铋铅矿、卡辉铋铅矿、柱辉铋铅矿、辉锑镍矿、赫碲铋矿和微量铁砷混合物、硫铁混合物、金铋混合物、硫铁砷混合物及氧化铁等。主要脉石矿物为石英；次要脉石矿物为白云母、绢云母、绿泥石、方解石、金红石及粘土矿物等。
抱伦金矿的矿石自然类型可分为石英脉型和蚀变岩型2种，以前者为主。根据矿物组合的不同，石英脉型矿石可进一步划分为含金石英脉型、含金碳酸盐-石英脉型和含金多金属硫化物型。
3.2.1 含金石英脉型
金属矿物总量较低，一般为1%～5%，局部可达10%～15%，主要是硫化物（含硫盐）、自然金属、铋化物和碲化物。硫化物以黄铁矿和磁黄铁矿为主，少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和毒砂等；铋化物、碲化物和自然金属种类很多，包括自然铋、黑铋金矿、金铋合金、硫金铋矿、辉铋矿、硫铋铅矿、斜方硫铋铅矿、柱硫铋铅矿、卡辉铋铅矿、柱辉铋铅矿Baksanite、赫碲铋矿和碲铋矿等。脉石矿物主要是浅黑色石英，石英含量可达90%以上；少量绢云母、金红石和绿泥石，局部见方解石细脉。
3.2.2 含金碳酸盐-石英脉型
金属矿物总量约5%，局部15%～20%，主要是黄铁矿、闪锌矿和方铅矿，少量黄铜矿、磁黄铁矿；脉石矿物为乳白色石英（60%～70%）和方解石（20%～35%）。
3.2.3 含金多金属硫化物型
金属矿物含量5%～20%，主要有黄铁矿和方铅矿，其次有闪锌矿、黄铜矿和少量毒砂；脉石矿物主要是石英（50%～80%）和方解石（10%～25%），少量绢云母、绿泥石、金红石和碳质。
3.2.4 含金蚀变岩型
金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、自然金和毒砂等，但总量较低；以绢云母和石英为主的脉石矿物构成此类矿石的主体。
抱伦金矿床的矿石类型和主要矿物组成相对简单，但微量矿物，特别是铋矿物较为复杂，金矿化富集与高Bi含量具有密切关系，特别是在主矿体和高品位矿石中表现突出。含铋矿物在抱伦金矿床中有十几种之多，矿物类型有自然金属、合金矿物（金属互化物）、硫化物、硫盐、碲化物及铋化物类。这些矿物在石英脉型矿床中报道较少，在中-新生代浅成中低温热液矿床中则更少报道。类似抱伦这样集中出现种类繁多的铋矿物的热液脉型金矿床，目前还不多见。
金矿物成色921～968；抱伦金矿自然金的粒度相对较粗，巨粒金—中粒金占34.4%，镜下可见1.4mm的金颗粒，细粒金占17.5%，显微金占48.1%；金的赋存状态主要为金的独立矿物，其次为金的铋化物（黑铋金矿）和金的硫化物（硫金铋矿）。还有微量金以类质同象或以混合物的形式存在于其他载金矿物中，这些微量金，均为超分散金；金的嵌布形式有：①裂隙金。金矿物（及金矿物集合体）呈细脉状嵌布在脉石英或其他早形成的矿物（如黄铁矿等）晶粒之间或晶洞中；②包裹体金。粒度较细的金矿物，呈包体状分布载金矿物（如黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿及石英等）中，为超分散金：在通常显微镜下难以察之，借助电子探针和电镜扫描证实有微量金或称不可见金分布在有关载金矿物内。
3.3 矿石组分及成矿阶段
矿石结构有自形粒状、半自形粒状、他形粒状、交代残留、固溶体分离、镶嵌、筛状、骸晶、鳞片变晶及碎裂等；矿石构造有浸染状、网脉状、角砾状、斑点状、似条带状、片状及揉皱状等。
矿化阶段分为金/辉铋矿阶段、金/黄铁矿阶段、多金属/硫盐矿物阶段及碳酸盐阶段。
4 矿床成因分析
4.1 流体包裹体特征
由表2可见，抱伦金矿床石英流体包裹体的形态以圆形、椭圆形、米粒状或六边形等为主，少数呈管状；大多数包裹体沿裂隙呈带状分布，包裹体普遍较小，一般在7～14 μm之间，镜下观察未发现包裹体成矿流体有过沸腾迹象。含CO2三相包裹体比较大，为10～25 μm，且CO2含量比较高。
表2 抱伦金矿床含金石英脉中石英流体包裹体特征
4.2 物理化学条件
流体包裹体均一温度测定值介于在137～280℃之间，包裹体捕获温度207～309℃，成矿流体密度为0.783～0.975 g/cm3，盐度2.68%～7.15%（表3）。中温偏高的成矿温度说明成矿与岩浆热动力和热液有关，而不是浅成低温热液型金矿床。
4.3 同位素地球化学特征
4.3.1 硫同位素
抱伦金矿床矿石的δ34S为-2.3‰～0.1‰（表4），变化范围很小，非常集中。这表明成矿过程中硫同位素的均一化程度比较高，说明金矿石中的硫与岩浆岩关系比较密切。所以，矿石中的硫可能主要来源于陀烈组变质岩，但明显受到重熔型花岗质岩浆岩源硫的影响和混入。与国内其他金矿床相比，抱伦金矿床硫同位素组成比直接火山热液成因的浙江治岭头金矿床和福建何宝山金矿床富集轻硫，比成矿物质主要来源于变质岩的江西大背坞金矿和福建肖板金矿床稍富集重硫，比成矿物质来源于沉积岩为主的沉积改造型吉林海沟金矿明显富集重硫，而与成矿物质主要来源于变质岩、部分来源于岩浆岩的北京崎峰茶金矿床比较相似。（陈柏林，2001）。
表3 抱伦金矿床成矿流体包裹体特征
注：中国地质科学院矿床地质研究所测试，李荫清，据何知礼（1982）NaCl-H2O体系相图计算。
表4 抱伦金矿床金矿石硫同位素组成
注：中国科学院地质研究所测试，测试方法为高温氧化法，仪器型号为MAT-251，数据均为相对于国际标准CDT之值。
4.3.2 碳、氢、氧同位素
抱伦金矿床氧同位素组成为δ18O石英＝11.0‰～11.7‰，氢同位素为δD＝-61‰～-62‰（表5）。根据Clayton等给出的石英-水体系中氧同位素分馏随温度变化的关系式：δ18O石英-δ18O水＝A（106T-2）＋B（当T≈200～500℃时，A＝3.38，B＝-3.40），并选择包裹体捕获温度230℃和290℃，可求得的成矿流体中水的δ18O水为2.74‰～7.54‰，并将其与相应的δD值投于δD-δ18O图上（图3）。
表5 抱伦金矿床矿石中石英、流体包裹体H2O 和CO2的O，H，C 同位素组成
注：δD和δ18O为V-SMOW标准，δ13C为V-PDB标准，资料来源：①据王平安等，样品由中国地质科学院矿产资源研究所使用MAT-251质谱计测定，方法总精度δD值为±3‰，δ13C和δ18O值为±0.3‰；②据李中坚等，流体水的δ18O值按温度170～330℃区间计算。
图3 抱伦金矿床矿石氢氧同位素投影图
1～3—抱伦金矿床（本文采样，中国地质科学院矿床地质研究所测试）；4—阿尔金大平沟金矿床；5—福建肖板金矿床；6—江西大背坞金矿床；7—浙江治岭头金矿床（δD＝8δ18O-10）
投影点位于岩浆水区左侧边部、变质水区的左下角，表明成矿流体以岩浆水和（或）变质水为主，大气降水影响较小。结合地质演化历史分析，志留系沱烈组的区域变质作用发生于加里东期、华力西期和印支期，区域上虽然有比较强烈的动力变质（如戈枕韧性剪切带）而本区动力变质作用不明显，所以，在变质水和岩浆水之间，成矿流体来源于岩浆水的可能性更大。抱伦金矿床的氢氧同位素组成与福建肖板金矿和大平沟金矿床相似，但是大气降水影响更小一些；比明显具有大气降水来源的火山热液型浙江治岭头金矿床大气降水影响要小得多；与成矿流体主要来源于岩浆热液的江西大背坞金矿床相比，尚有少量大气降水影响。所以，抱伦金矿床成矿流体以岩浆水为主，有变质水的混入，受大气降水影响很小，反映出成矿流体与中生代岩浆活动的关系非常密切。
4.4 稀土元素
金矿石为轻稀土富集型，铕异常不明显或无异常，均与围岩千枚岩相似；而与矿区外围花岗岩的重稀土富集型和较强烈的铕负异常明显不同，而且（La/Sm）N值、（La/Tb）N值和（Sm/Nd）N值也更接近围岩千枚岩，不同于花岗岩（表6），但是，金矿石（Yb/Lu）N值介于花岗岩和千枚岩之间，δEu值与其他成矿物质主要来源于变质岩的金矿床中金矿石的δEu值（福建肖板为0.76～1.24，安徽五河为0.95，江西大背坞为0.75）比较接近。上述特点说明成矿物质主要来源于围岩变质岩，仅部分受到花岗岩物质成分的影响。
表6 抱伦金矿及外围岩矿石稀土元素含量及特征值
注：数据由国家地质实验测试中心测试，其中花岗岩和千枚岩为等离子光谱分析结果，金矿石样品为等离子质谱分析结果。
因此，虽然成矿物质以变质岩为主，但是，具有明显的岩浆物质混入的特征，反映出成矿作用与中生代重熔型花岗岩密切相关。
需要指出的是，国内外大量金矿床与同熔型花岗岩有关，但是，本区与金矿床关系密切的花岗岩具有地壳重熔型花岗岩的稀土元素和岩石学特点，且具有比较强烈的结晶分异作用。这是否可以从另一个角度说明抱伦金矿床的金主要来自于地层变质岩。
4.5 成矿时代
对矿区附近出露的尖峰岭花岗岩体中的新鲜黑云母进行了采样（样品采自岩体中心部位），进行了40Ar-39Ar快中子活化法定年，结果证实该岩体的侵位时代为236.6±3.5 Ma（积分年龄），可以确认该岩体形成于印支早期（表7）。
表7 海南尖峰岭花岗岩体的黑云母40Ar-39Ar 快中子活化法定年数据
注：积分年龄为236±3.5 Ma，等时线年龄为243±3.5 Ma（3～10阶段数据）；样品质量m＝82.80mg，照射参数J＝0.097 12；样品测试单位为中国地质科学院地质研究所；取样地点为尖峰岭采石场，王大英等（2000）的锆石年龄样品采样地点同此。
根据对石英脉型矿石中热液成因白云母的40Ar-39Ar快中子活化法定年分析，获得其坪年龄为219.41±0.63Ma，等时线年龄为218.87±2.51Ma，二者非常接近，而且在误差范围内几乎一致（表8）。依据坪年龄判断，抱伦金矿床确切的成矿年龄为220.0～218.8 Ma。此外，李中坚等曾测得矿石中热液成因伊利石的K-Ar年龄为216.4±3.1Ma，刘玉琳等测得矿脉中白云母的K-Ar法年龄为221.±3.3 Ma。
表8 抱伦金矿床VⅠ-3 矿体中热液成因团块状白云母的40Ar/39Ar 快中子活化法定年数据
续表
注：坪年龄为219.4±0.6 Ma，等时线年龄为218.9±2.5 Ma（6～11阶段数据）；样品质量m＝61.85mg；照射参数J＝0.008 206；样品测试单位为中国地质科学院地质研究所。
4.6 矿床成因
成矿流体包裹体特征和氢氧同位素研究表明，成矿流体以岩浆水为主，有部分变质水的参与，大气降水影响比较小；成矿元素地球化学背景、硫同位素、稀土元素和初始锶比值等反映成矿物质来源虽然以变质岩为主，但有部分来源于岩浆岩；成矿物质和成矿流体来源反映出成矿作用与岩浆活动密切相关。所以抱伦金矿属于发育于下志留统陀烈组浅变质岩系中受断裂构造裂隙控制的岩浆热液型金矿床。
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（张艳春编写）
