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堡子湾金矿区位于山西省阳高县城西11km，属阳高县长城乡堡子湾村管辖。矿区西起大吴窑，东至羊爪沟，东西长约2250m，南北宽1200m，面积2.69km<2>。矿区位于华北地台北缘，内蒙地轴天镇断拱的阳高凸起之上。区域内出露地层主要是太古界集宁群，岩性主要由一套经历深度变质作用，普遍遭受不同程度混合岩化的麻粒岩和片麻岩、以及斜长角闪岩、磁铁石英岩组成。区内构造变动频繁复杂，海西末一印支期，以东西向断裂构造为主，燕山期以网格状断裂为特征，喜山期表现为断裂的继承性。横贯全区的一级断裂为阳高山前破碎带和采凉山山前断裂，对区内地应力的分配，构造形迹的分布起主要控制作用。区内岩浆岩比较发育，其中海西末一印支旋回中晚期岩浆活动与成矿关系密切。
堡子湾金矿床位于阳高山前破碎带二级构造大吴窑一胡窑张扭性断裂带西段，矿体产于海西末—印支期隐爆角砾岩体内。矿区内以断裂为主，大吴窑—胡窑张扭性断裂带控制了海西末-印支期岩浆活动和次火山作用的范围。该断裂带切割了数条吕梁期变辉绿岩脉和五台期花岗伟晶岩脉，并被燕山期北西、北东向的断裂所切穿，是本区主要的导岩、导矿构造。 该区角砾岩体受大吴窑-胡窑断裂和北西向断裂交汇部位控制，围岩为太古界集宁群。东西长约3000m，南北宽几十至几百余米，平面上呈透镜状、豆荚状或蝌蚪状，剖面上呈上宽下窄的不规则筒状。矿体主要赋存于堡子湾隐爆角砾岩体内部及其与围岩的接触带中，其产状与角砾岩体产状一致，呈北北东向展布，向南陡倾延深。由于隐爆矿化的特殊机制，矿体在平面、剖面上的产状都呈现出不规则性。同时矿体多出现在角砾岩体中麻粒岩捕虏体的边缘，以及捕虏体的下部，即表现出捕虏体的“压矿”现象。总体上呈现“上富下贫”的成矿迹象，“上部透镜状、下部脉状”的矿体形态。
根据矿石矿物的组合、结构和构造，可将该金矿床成矿期次分为岩浆侵入隐爆期、热液期和表生期。围岩蚀变现象普遍，主要蚀变类型有钾长石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化、绿泥石化及泥化等。 堡子湾金矿床中花岗岩的主量元素SiO<,2>的含量范围56.43-75.43％，平均为67.12％，K<,2>O+Na<,2>O=3.09-10.33％σ=0.44-3.42，属钙碱性岩。各地质体的∑REE为129.94×10<-6>-203.61×10<-6>，LREE/HREE为1.11-14.14，δEu为0.64-0.97。其中稀土元素配分模式显示二长花岗斑岩和石英二长斑岩均为向右倾斜的平滑曲线，属轻稀土元素富集型，无明显的Eu、Ce异常，属壳幔型花岗岩，且原生矿石与氧化矿石特征与二者呈现较好的一致性。花岗斑岩则属于向右缓倾斜的平滑曲线，表现较明显的Eu负异常和重稀土元素的富集。上述各类岩石主要是深源岩浆平衡部分熔融作用的产物。
堡子湾矿区地质体微量元素中Au、Ag、As、Pb元素在矿化角砾岩中的浓集克拉克值(KKl)均较大，变异系数(V)在0.32-1.01之间。岩石中花岗岩类的微量元素除Ti、Ni、Co含量低于地壳丰度值外，其余元素均高于地壳丰度值1.3-66.4倍，Au为地壳丰度值的9倍。基性元素Ti、Mn、Ni、Cr、V、Co等含量高于同类花岗岩2-6倍，这可能与岩浆上侵同化混染围岩成分有关。
硫化物样品δ<’34>S在-3.2％。-＋1.2％之间，均值为0.3％。变化范围窄，在直方图上塔式效应明显，与陨石硫特征相似，说明成矿物质主要来源于深源岩浆。矿石样品中的铅同位素比值与石英二长斑岩、二长花岗斑岩的铅同位素比值较接近，而花岗斑岩的铅同位素比值较之前三者均比较高。同时矿石与石英二长斑岩的样点在演化曲线图中接近，且具有壳幔特征的一致性，而二长花岗斑岩在投影图中均落在地壳演化线附近，花岗斑岩在构造演化曲线图中分布较散。由矿床脉石矿物石英的δ<’18>O<,q>计算得δ<’18>O值在10.0-14.9％。之间，流体包裹体中的δD在-90-64之间。表明成矿流体接近岩浆水并向变质水过渡，可能在岩浆上侵过程中同熔地壳物质，从中淬取了部分变质水。根据流体包裹体资料，该矿床成矿流体属于中等盐度的Na<’＋>-K<’＋>-SO<’2-><,4>-Cl<’->型流体。成矿热液的pH值4.25-4.91，Eh为-0.459-0.598，成矿环境属偏酸性(弱酸性)弱还原条件。
在总结成矿规律，分析矿床成因基础上，建立成矿模式。通过野外地质找矿研究，借鉴以往成矿预测工作，对成矿地质条件做以较为详细的阐述，即深部成矿的潜力不是很理想。进一步认识到，捕虏体(或大角砾块)压矿是一个重要的地质事实，也是找矿重要的指导原则。