地质学论文

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毕 业 论 文

题 目： 延边红太平多金属矿区韧性剪切带特征及 控矿作用

学 生 姓 名 专 业 区域地质调查及矿产普查 班 级 指 导 教 师

2011 年 5 月 14 日

摘 要

延边地区红太平多金属矿的成因一直以来被认为是火山热液矿床或火山喷气矿床。作者通过野外调查及综合研究发现，其中所谓的“变质火山岩及火山碎屑岩”其实为一套强变形的陆源碎屑岩，主要岩石类型有变形砾岩、绢云片岩、绢云千枚岩，形成宽度50—400m的构造变形带。变形的砾岩原岩为山谷旗组砾岩，后两者原岩为滩前组粉砂岩、粉砂质泥岩，构造变形带的产状与地层及矿体产状基本一致，具有顺层的特点。红太平多金属矿体产在变形带下盘庙岭组中，矿石及围岩也具有一定的变形构造，如褶叠层构造、剪切页理等。因此这一矿床的成因为韧性剪切带型，层构造控矿。

关健词：

韧性剪切带 陆源碎屑岩 矿床成因 红太平多金属矿

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Taiping polymetallic deposit in yanbian area causes of red has long been regarded as volcanic hydrothermal gold deposit or volcanic jet ore deposits. The author according to the field investigation and comprehensive study found, including so-called \"metamorphic volcanic rocks and volcanic elastic rocks,\" actually is a series of clastic rock strong deformation, main rock types have deformation conglomerate, silk cloud schist, silk cloud formation, rocks, thousands of pieces of width 50 - with 400m tectonic deformation. Deformation conglomerate protolith conglomerate, the flag for the valley of both the original rock for beach after former group of silty sandstone, silty mudstones, with yield of tectonic deformation and ore body and formation in shape of consistent with (, the

characteristics of the layer. Red taiping polymetallic ore body produces in the deformation in the group with footwall temple ridge, ore and rock also has a certain deformation structure, such as plait laminated structure, shear page Richard, etc. So this deposit into because of ductile shear zone type, layer structure ore-controlling. Key words:

Ductile shear zone Clastic rock The genesis Red taiping

polymetallic deposit

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目 录

引言……………………………………………………………………….1 第一章、区域地质概况……………………………………………………...2 第一节、地层„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.2 第二节、侵入岩......................................................3 第三节、区域构造....................................................4 第二章、矿体及蚀变岩特征„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 第三章、矿区韧性剪切带特征………………………………………………..6 第四章、韧性剪切带对矿体的控制作用……………………………………….8 图版说明…………………………………………………………………...9 图版Ⅰ……………………………………………………………………..10 致 谢………………………………………………………………………11 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

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引言

红太平多金属矿位于延边朝鲜族自治州汪清县天桥岭镇西侧，根据中国地科院矿床资源研究所提出的中国成矿区带的划分方案（2001）Ⅰ级成矿带为古亚洲成矿域；Ⅱ级成矿带为老爷岭—小兴安岭太古代、晚古生代、中生代金铜铅锌银（铁）成矿带，Ⅲ级成矿带为密山—珲春太古代、晚古生代、中生代金铜钼铅锌银成矿带。吉林省地质矿产勘查开发局（2001）进一步划分的Ⅳ级成矿带为天宝山—红太平—三道多金属成矿带。该矿床于上个世纪60年代发现并系统评价，为铜铅锌多金属矿，规模为小型，早已开采并闭坑。2001年-2003年吉林省地质科学研究所在原矿体中发现银矿化后，进行了勘查工作，发现了一些找矿线索，但未获明显突破。其成因长期以来被认为是火山热液矿床或火山喷气矿床。作者通过对红太平多金属矿区不同岩石类型的综合研究，发现有大量的构造岩的存在，大致圈定了构造岩的空间分布范围，初步确定了这些构造岩的性质为中二叠世庙岭组与早三叠世柯岛群之间的韧性剪切带，而红太平多金属矿的重要矿体主要赋存在这一韧性剪切带的下盘中二叠世庙岭组中，产状与构造面理基本一致，局部可见与构造变形带相似的的构造变形特点；提出了红太平多金属矿受这一韧性剪切带的次级构造控制的新认识。

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第一章、 区域地质概况

红太平多金属矿处于前中生代的西伯利亚板块、华北板块以及中生代以来的太平洋板块交接地带，经历了古亚洲构造域多期次的造山作用，同时又叠加了中生代以来的濒太平洋构造域的改造叠加。就古亚洲构造域而言，属于天山—兴安造山带东段的佳木斯地块南缘活动陆缘带，出露的地质体主要为中二叠世—早三叠世的陆源碎屑岩夹碳酸盐岩、火山岩建造以及中、晚二叠世同造山花岗岩。就濒太平洋构造域而言，属于滨西太平洋活动边缘构造背景，其中晚三叠世—早侏罗世具有火山—岩浆弧的特点；晚侏罗世—新生代具有陆内拉分盆地—向裂谷盆地演化的特点。不同类型地质体特征如下。

第一节、地层

区域上出露的地层主要有二叠纪及早三叠世佳木斯地块南缘活动带的陆源碎屑岩夹碳酸盐岩、火山岩建造，晚三叠世具有火山弧特点的陆相火山岩，白垩纪陆相断陷盆地型的陆源碎屑岩夹火山岩以及少量的新生代拉斑玄武岩。根据宏观岩石组合特征及不同岩石共生组合在地层序列中的位置，自下而上可以划分寺洞沟组、关门嘴子组、庙岭组、柯岛群、大兴沟群、泉水村组、大拉子组和老爷岭玄武岩，各岩石地层单位特征如下。

寺洞沟组：主要出露在矿区的南部，岩石组合为一套灰色、浅灰色砂岩、长石砂岩，其下部夹灰岩、生物碎屑灰岩及含砾砂岩、砾岩；上部夹紫色、灰黑色粉砂岩。其中灰岩中产有：Monosiexodina longa ，M. sutschnica， Parafusulina等，时代为中二叠世中期。

关门嘴子组：主要出露在矿区的南部，岩性主要为一套片理化安山岩、安山质角砾凝灰岩、凝灰岩夹粉砂岩，其中产有：Spiriferella，Kochiproductus，Yakovlevia等腕足动物化石，时代为中二叠世中晚期。

庙岭组：主要出露在矿区内及其东南部，岩性主要为灰色—灰黑色细砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩夹结晶灰岩。而在庙岭水泥厂附近为一套台地碳酸盐岩建造，主要岩性为灰黑色、灰色、灰白色灰岩、角砾状灰岩，结晶灰岩夹粉砂岩、板岩，产有：Kahlerina, Schwagerina, Pseudofusulina, Chusenella, Verbeekina , Yabeina, ,Codonofusiella,Dunbarula等以及珊瑚、腕

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足，时代为中二叠世晚期。

柯岛群：主要出露在矿内及其东部、东南部，自下而上划分为山谷旗组、滩前组；其中山谷旗组为灰色、灰紫色砾岩、含砾砂岩及砂岩；滩前组为山谷旗组之上的一套紫红色、黄绿色、灰绿色及灰黑色粉砂质泥岩、粉砂岩夹杂砂岩。在天桥岭火车站后山的滩前组中产有Shaanxiconcha cf. ellptica，Shaanxiconcha sp.，Lilingella cf.liuyangensis，Modious sp，时代为早三叠世。

大兴沟群：主要出露在矿区东部和东北部，自下而上可以划分为托盘沟组、马鹿沟组、天桥岭组。其中托盘沟组岩性主要为一套安山岩、安山质角砾凝灰岩，上部少量流纹质凝灰岩、角砾凝灰岩；马鹿沟组岩性主要为灰色—灰黑色含砾砂岩、砾岩、粉砂岩夹粉砂质板岩；天桥岭组岩性主要为一套流纹岩夹少量流纹质凝灰岩、角砾凝灰岩。在天桥岭镇嘎牙河边马鹿沟组的粉砂质板岩中产有Cycadocarpibium，Neocalamites等植物化石时代为晚三叠世。

泉水村组：主要出露于矿区的西部和西南部，主要岩石类型有安山岩、英安岩、安山质角砾凝灰岩。时代为早白垩世。

大拉子组：主要分布在矿区的北部和西南部，其下部岩性主要为灰—灰白、灰黄色砾岩，含砾粗砂岩，上部岩性为一套灰—灰黑色粉砂岩、泥岩夹油页岩。

船底山组：主要分布在矿区的北部和南部，岩性为黑色、灰黑色橄榄玄武岩夹褐色气孔状玄武岩。

第二节、侵入岩

区域上侵入岩出露面积较大，不同时代侵入体发育较全，主要见有中二叠世二长花岗岩，晚三叠世辉长岩、早侏罗世花岗闪长岩、二长花岗岩及早白垩花岗斑岩。

晚二叠世二长花岗岩：岩石为中细粒花岗结构，片麻状构造，矿物成分，碱长石30—35％、斜长石35—40％、石英25％、黑云母5％组成。岩石中黑云母定向排列分布。岩石普遍具有糜棱岩化，并见有高岭土化、绿泥石化现象。

晚三叠世辉长岩：岩石灰黑色，半自形粒状结构，块状构造，矿物成分由斜长石，角闪石及辉石组成。斜长石含量35－40%，角闪石含量20－25%；辉石含量40－45%。

早侏罗世花岗闪长岩：岩石新鲜面，灰白色，半自形粒状结构，块状构造，矿物成分由斜长石，碱长石，石英，黑云母组成。石英含量约占20-25％，斜长石含量约占60-65％，

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碱性长石含量约占10％，黑云母含量约占3-5％。岩石中具有绢云母化，高岭土化，钾化现象。

早侏罗世二长花岗岩：岩石为中细粒结构，块状构造，矿物成分，碱长石35％、斜长石35％、石英25％、黑云母5％组成。

早白垩世花岗斑岩：岩石呈肉红色，斑状结构，块状构造，斑晶为碱长石、石英含量分别为3﹪、5﹪。基质为隐晶质。

第三节、 区域构造

区域上有两条大型区域性断裂构造在矿区附近通过，其一为两江断裂构造带；其二为春阳—汪清断裂构造带。

两江断裂构造带：该断裂带南起安图县两江向北东经明月镇、庙岭达天桥岭，总体呈北东向展布，其走向40°-50°，倾向南东，倾角60-75°以压剪性断裂为主。控制着晚三叠世、侏罗纪、白垩纪地层和燕山早期（侏罗纪）岩体；同时断裂切割晚古生代、早期中生代地层，断裂带上褶皱发育，形成一系列褶皱轴面倾向北西的倒转褶皱。断裂带的东侧还控制了基性—超基性岩的分布，由西南而北东的基—超基性岩岩体群主要有青林子基性岩岩群、宣羊砬子基性岩岩群及南土城子基性岩岩群等，这些岩体同位素年龄在230—224Ma之间，时代为晚三叠世。该构造带还控制着一些贵金属、有色金属矿床，如海沟金矿、天宝山多金属矿、红太平多金属矿等

春阳—汪清断裂带：位于汪清县春阳—汪清—珲春一线，长达150km，走向总体为310°。天桥岭一带由于该断层东北盘相对南盘发生顺时针错动，使北东走向的二叠系和上三叠统发生2-3km位移。地面地质资料表明这断裂带华力西期花岗闪长岩普遍片麻理化；同时控制侏罗—白垩纪火山岩呈北西向线状分布。断裂北段沿断裂带有明显的航磁异常特征，从区域上看，在正负相间的磁异常背景上这一线的两侧磁场特征差别较大，东北侧正、负异常走向以北东和近南北为主；西南侧以更小的磁异常沿北西方向分布为其主要特征。在该线附近，西北段以串珠状异常呈北西向排列着，东南段正、负异常梯度带沿北西方向分布。重力图上在汪清西北反映为负异常背景上有北西向长条状异常展布。上述资料表明，该断裂在中生代早期业已生成，晚期复又活动，特别是近期多数地震明显这一构造控制。

矿区处在两江断裂构造带与春阳—汪清断裂构造带交汇处附近，矿区内构造明显受到这两条构造控制，主要线形构造表现为北东和北西两个方向。

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第二章、矿体及蚀变岩特征

红太平银多金属矿区出露的地质体主要为中二叠世庙岭组以及早三叠世柯岛群，同时见有少量早侏罗世花岗闪长岩、白垩纪花岗斑岩。

矿化蚀变层产于中二叠世庙岭组与早三叠世柯岛群界线附近的庙岭组中，严格受层位控制，层间断裂发育部位矿层较厚且品位较高，含矿围岩为一灰色—灰黑色细砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩夹结晶灰岩、灰岩，受岩性控制明显，灰岩与矿关系密切。矿化蚀变层呈层状、似层状产出，与地层产状一致，平缓延伸，倾向220°—240°,倾角度10°-30°，矿石变形较强烈，发育有剪切叶理和褶叠层构造（见图版Ⅰ—1），铜矿化沿着剪切叶理分布，反映了构造控矿的特点。

矿床主要由2个矿体组成，自上而下编号为Ⅰ、Ⅱ号。Ⅰ矿体长度1100m，真厚度0.51m—7,52m，平均4.03m。品位：Cu 0.33%--18.95%，平均1.98%；Pb 0.14%--2.02%，平均0.48%；Zn 0.35%--23.80%，平均3.32%。Ⅱ号矿化层由3条矿体组成，分布于Ⅰ矿层下部，含矿岩石为砂岩，其中Ⅱ-1号银多金属矿体规模最大，长280m(30线—18线)，属于盲矿体，真厚度0.80m-3.20m，平均1.20m，呈透镜状、似层状产出。平均品位：Cu 0.93%、Pb 0.97、Zn 2.12%。矿石矿物成分复杂，主要有闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、黄铁矿、毒砂、少量磁铁矿、磁黄铁矿、自然金、辉钼矿、螺状硫银矿、针铅铋银矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石、褐铁矿、铅钒、锌华等，脉石矿物主要有石英、绿泥石、绿帘石、石榴石、透辉石、透闪石、方解石、电气石等。矿石具有条带状构造、胶状构造、尘状构造及角砾状构造等。

红太平银多金属矿的蚀变类型较为复杂，主要有蚀变类型绿泥石—硅化、碳酸盐—硅化及矽卡岩化。

绿泥石—硅化蚀变岩的岩石类型主要是绿泥石石英类包括绿泥石石英岩和石榴绿泥石英岩及方解石绿泥石英岩等。这类岩石具有条带状、条纹状、纹层状构造及球粒构造（胶状构造），粒状、片状变晶结构。组成矿物主要是绿泥石、石英，其次是石榴石、方解石、

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金属硫化物和少量电气石等。绿泥石呈黄绿色、灰绿色，片状或特殊放射叶片状集合体或球状、扇状修集合体，它们呈条纹状、串珠状与石英条带、矿石条带相间分布，构成层状构造，其含量10×10-2—25×10-2.在Ⅰ-1矿体中较常见。石英变晶呈半自形—自形，横断面为六边形，纵断面为双锥柱状，均成锒嵌结构，三结点近于120°，细均粒0.5—1.0mm，含量50x10-2—80x10-2,富集成条带。当有方解石时，常见长柱方解石与长柱石英共同组成球粒，绿泥石石英岩常富含闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂等金属矿化物，构成多金属矿体。

碳酸盐化—硅化蚀变岩的岩石类型主要是富钙硅质岩，岩石具有层状、条带状构造。主要由方解石和石英组成。常含绿泥石、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等，有时达工业品位，即成矿体。方解石和石英多呈半自形---自形粒状，细均粒，分别呈富集条带相间排列。硅质（胶体）变质为石英，为它形，但后又发生1-3次再生长大，再生长大环状消光位差3°-5°。有时再生边不完整，某一侧较宽，反映硅质来源有一定的方向并有多次补给。

矽卡岩化蚀变岩的岩石类型主要有石榴透辉石岩、绿帘透辉石岩等。呈条带状、条纹状构造，细均粒变晶结构，偶见变斑状结构。主要由不同含量的石榴石、绿帘石、透辉石、石英、方解石。绿泥石组成，石榴石、绿帘石、透辉石等变质矿物呈细均粒，有时共同出现，有时各自呈富集条纹出现说明是不同成份层在流体交代作用而所显示矿物成分的差异以及层间构造的控制作用。常含较多的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等，有时可达到工业品位，构成矿体。

第三章、矿区韧性剪切带特征

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图1 红太平银多金属矿区地质简图

1 现代冲积物；2 柯岛群；3 庙岭组；4 早侏罗世花岗岩；5花岗斑岩；6断层；

7 韧性剪切带，8 矿化体；9 矿体

纵观历史，前多认为红太平银多金属矿出露地层主要早（中）二叠世庙岭组，并根据其岩相及含矿性划分上、下两个岩段。下岩段主要为灰色、灰黑色砂岩、粉砂岩、板岩等，局部含矿；上岩段为火山碎屑岩或沉积—火山沉积岩组成，矿体赋存主要在两个岩性段的接触部位及其下部，矿床成因由此被认为是海相火山热液矿床或火山喷气矿床。但从岩石地层学的角度来看，即使依据前人的描述，两个岩性段的岩石共生组合也明显不同，前者为一套典型的陆源碎屑岩建造，而后者为一套火山岩建造，二者作为一个组级的岩石地层单位内部的两个岩性段显然不妥，也无法进行区域对比。就作者野外观察，其中所谓

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的火山碎屑岩以下地层依据庙岭组《吉林省岩石地层》确定的庙岭组的含义属于庙岭组没有任何问题。而所谓的火山碎屑岩为一套强变形的陆源碎屑岩，具体岩石类型为变形的砾岩、绢云片岩及绢云千枚岩，形成宽度50—400m的构造片岩带，平缓延伸，倾向220°—240°,倾角度10°-30°，与地层及矿体产状大体一致，拉伸线理产状200°∠20-25°，构造覆盖在庙岭组，由于产状较缓，受地形影响，地表出露宽度变化较大，根据这套动力变质岩的原岩特点、其上及其周边的岩石组合以及分析，应该为属于柯岛群。其中变形的砾岩为山谷旗组砾岩，砾岩的砾石明显被拉长，形成拉伸 线理（见图版Ⅰ—3；Ⅰ—4）；绢云片岩及绢云千枚岩岩石呈黄绿色—紫红色，绢云母定向形成的片理，其原岩为滩前组的粉沙质泥岩、含砂屑泥岩。在薄片下岩石中同样见有大量碎屑和角砾，绢云母定向形成的片理，绕碎屑和角砾分布，在平行线理方向上碎屑和角砾明显被压扁和拉长，并形成压力影构造，根据压力影构造判断为右行剪切（见图版Ⅰ—4；Ⅰ—7；Ⅰ—8）；而在垂直线理方向上碎屑略有压扁，绢云母定向形成的片理（见图版Ⅰ—5；Ⅰ—6）。这一构造片岩带构成了庙岭组与柯岛群之间构造接触的主韧性剪切带。

第四章、韧性剪切带对矿体的控制作用

前已叙及，红太平银多金属矿矿化蚀变层产于中二叠世庙岭组与早三叠世柯岛群界线附近的庙岭组中，而且二者之间为构造接触，形成一条较宽的韧性剪切带。矿体产状与主韧性剪切带基本一致，并密切相伴，吉林省地质科学研究所在矿区南部相似构造部位也发现了矿化体，矿石变形较强烈，发育有剪切叶理和褶叠层构造（见图版Ⅰ—1），铜矿化沿着剪切叶理分布，具有明显的构造控矿的特点。同时，柯岛群为一套灰色、灰紫色砾岩、含砾砂岩、砂岩及紫红色、黄绿色、灰绿色及灰黑色粉砂质泥岩、粉砂岩夹杂砂岩，周晓东等（2009）在矿区东侧天桥岭附近该组的粉砂岩中发现Shaanxiconcha cf. ellptica，Shaanxiconcha sp.，Lilingella cf.liuyangensis，Modious sp.等淡水动物化石，为典型的陆相碎屑岩建造，前人提出的火山热液矿床或火山喷气矿床成因的认识显然有误。综上所述，，红太平银多金属矿的矿体产状与主韧性剪切带基本一致，主要赋存在这一韧性剪切带的下盘中，产状与构造面理基本一致，局部可见与构造变形带相似的的构造变形特点，属于这一韧性剪切带的次一级构造控制，矿床成因为韧性剪切带型多金属矿床。

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图版说明

图版Ⅰ

图版Ⅰ—1：天桥岭镇红太平矿区庙岭组矿化的灰岩的剪切页理及褶叠层构造

图版Ⅰ—2：柯岛群砾岩的拉伸线理（垂直a轴） 图版Ⅰ—3：柯岛群砾岩的拉伸线理（平行a轴）

图版Ⅰ—4：柯岛群顶部构造片岩，正交偏光，平行线理方向压扁的碎屑

及旋转的碎屑残斑，指示右行剪切

图版Ⅰ—5：柯岛群顶部构造片岩，单偏光，垂直线理方向碎屑略有压扁，

绢云母定向形成的片理

图版Ⅰ—6：柯岛群顶部构造片岩，正交偏光，垂直线理方向角砾状的碎

屑及绢云母定向形成的片理

图版Ⅰ—7：柯岛群顶部构造片岩，单偏光，平行线理方向压扁的碎屑和

角砾及压力影，压力影指示右行剪切

图版Ⅰ—8：柯岛群顶部构造片岩，正交偏光，平行线理方向压扁的碎屑

和角砾及压力影，压力影指示右行剪切

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图版Ⅰ

图版Ⅰ—1

图版Ⅰ—3 图版Ⅰ—5 10×10（-）

图版Ⅰ—7 4×10 （-） 图版Ⅰ—4 图版Ⅰ—6 图版Ⅰ—8 10

10×10（+）

4×10（+）

10（+）

10×吉林大学毕业生论文 延边红太平多金属矿区韧性剪切带特征及控矿作用

致 谢

经过两个多月的努力，值此论文终于完成 在整个设计过程中，出现过很多的难题，但都在老师和同学的帮助下顺利解决了，在不断的学习过程中我体会到： 写论文是一个不断学习的过程，从最初刚写论文时对每个面临的问题的模糊认识到最后能够对该问题有深刻的认识，我体会到实践对于学习的重要性，以前只是明白理论，没有经过实践考察，对知识的理解不够明确，通过这次的做，真正做到理论时间相结合。

总之，通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。

感谢指导老师王嵩莉给予我的悉心指导、多方面的入微关怀和帮助。老师渊博的知识、扎实的理底、高深的学术造诣、严谨的治学态度和胸怀宽宏的高尚品质，让我受益匪浅，终身难忘。

感谢本寝室全体人员三年来的照顾和帮助，这三年的欢声笑语是永远的美好回忆。 最后感谢父母多年来在学业和生活上给予我的物质帮助，感谢所有支持过我的人，你们的关心和鼓励将使我在工作和学习中不断进取。

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主要参考文献

（1） 刘宝珺主编，1980，《沉积岩学》，地质出版社 （2） 何起祥编，1978，《沉积岩和沉积矿床》，地质出版社

（3） 陈子光，1986，《岩石力学性质与构造应力场》。北京：地质出版社 （4） 徐开礼，朱志澄。19，《构造地质学》。北京：地质出版社 （5） 刘文治，《矿床学》，北京：地质出版社

（6） 翟裕生，《长江中下游铁铜矿床成因类型及成矿系列探讨》，《地质与

勘探》，1980，16（3）：9-13。

（7） 周明宝。《矿床学》。北京：冶金工业出版社，1993

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毕业论文指导教师评语 学生姓名：专业：_区域地质调查及矿产普查_ 班级：__ 题目名称: 延边红太平多金属矿区韧性剪切带特征及 控矿作用 评语： 指导教师签字:__________ 年 月 日

毕业论文评阅人评语 学生姓名： _专业：_区域地质调查及矿产普查_班级：___ 题目名称: 延边红太平多金属矿区韧性剪切带特征及 控矿作用 评语: 评阅人签字:__________ 年 月 日