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老湾金矿床位于桐柏山北麓,其大地构造位置属秦岭复合造山带东延之桐柏—大别造山带核部.区域基本构造格架为透镜状或层状弱应变域(构造地层地体)和线状强应变带(聚合边界断裂)相间排列,线状强应变带控制了区域构造格架的展布.区内出露地层以松扒韧性剪切带为界,南北分别为信阳构造地层地体和二郎坪复合构造地层地体,赋矿地层为信阳构造地层地体的龟山岩组.龟山岩组地层主要岩性为浅色岩系二云石英片岩、深色岩系斜长角闪(片)岩以及薄层状硅质岩,属角闪岩相十字石—蓝晶石变质带,主期变质为晚元古代.通过地层地球化学研究,龟山岩组地层为岛弧或弧后活动大陆边缘到洋中脊拉张环境下形成的一套变基性火山岩、火山碎屑岩—沉积岩建造,其中浅色岩系主要为副变质岩,深色岩系主要为正变质岩,正变质岩具有双峰式分布特征.硅质岩的地球化学特征表明该区在龟山岩组地层形成时具有热水成矿作用,为老湾金矿床提供了成矿物质基础,而不同岩性中成矿元素标准离差及变异系数均较大,说明地层中原始沉积的成矿物质在后来变质变形(韧性剪切)作用及热液作用下,发生了活化运移,局部趋于富集.根据老湾金矿床成矿物质来源的研究,结合区域构造演化史,矿床成矿机制包括以下几个阶段:中元古代龟山岩组地层形成时,伴随热水成矿作用而形成的金初始富集阶段;印支期—燕山期同聚合或聚合后韧性剪切作用过程中,龟山岩组岩石在变形应力作用下形成的成矿物质二次富集阶段;中生代在地幔柱热力作用下老湾花岗岩形成阶段;从老湾花岗岩浆体系中分异出的含矿热液流体流经龟山岩组发生水—岩作用,萃取出地层中Au等成矿物质,在韧性剪切带所派生的Riedel剪切裂隙系统中沉淀阶段.根据老湾金矿矿床地质特征、矿床原生地球化学特征、矿床成矿机制和矿床成矿模式,建立了老湾金矿床地质—地球化学找矿模型,预测老湾矿区深部、下黄竹园矿区地表及深部、西拐湾异常区具有较好的找矿前景.