山西省繁峙縣西溝灣鐵礦床地質(zhì)特征

張安瀛

（山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620）

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)位于華北斷塊、呂梁～太行斷塊、恒山～五臺山穹狀隆起與滹沱河新裂陷代縣凹陷之東北接合部[1]。區(qū)域構(gòu)造較復(fù)雜，經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動、變質(zhì)作用及巖漿活動的疊加、改造，每期變形在相應(yīng)的地質(zhì)體內(nèi)均留有記錄。中元古構(gòu)造層以不均勻升降為主，中生界構(gòu)造層燕山運(yùn)動最強(qiáng)烈，以脆性斷裂為主，褶皺次之。新生界構(gòu)造層以繼承性斷裂活動和地殼的間歇性抬升即伴隨大面積隆起和陷落。

2 研究區(qū)的地質(zhì)特征

2.1 地層

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)處于強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造體系中，位于南峪口-上牛還復(fù)式向斜揚(yáng)起的南東翼。但是研究區(qū)地表多被黃土覆蓋，構(gòu)造形跡不明顯。研究區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀一般為310°～330°，一般322°，傾角一般為57°。受滹沱河新生代斷陷影響，研究區(qū)大部被黃土掩蓋。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)由北到南共圈出9個鐵礦體，分別編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ。其中Ⅷ號礦體規(guī)模最大，與之對應(yīng)的磁異常規(guī)模大且△T極大值為1000nT。

Ⅰ號礦體：分布于研究區(qū)北部2線左右，由2個探槽（TC1、TC2）控制。礦體長度約304m，其中工程控制長度137m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1384m～1472m，埋深為0m～83m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠55°。厚度2.85m～3.30m，平均3.08m，厚度變化系數(shù)3.29%，礦體厚度變化不大；TFe平均品位31.25%，mFe平均品位24.12%，品位變化不大，屬有用組份分布均勻型。

Ⅱ號礦體：分布于研究區(qū)北部2線左右，由2個探槽（TC5、TC6）控制。礦體長度約475m，其中工程控制長度303m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1370m～1542m，埋深為0-85m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠55°，厚度1.35m；TFe品位32.09%； mFe品位26.38%。

Ⅲ號礦體：分布于研究區(qū)北部2線左右，由2個探槽（TC3、TC4）控制。礦體長度約608m，其中工程控制長度407m，推測延深100m。賦存標(biāo)高為1338m～1502m，埋深為0m～100 m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠46°，厚度1.00m～1.35m，平均1.18m，礦體厚度變化小。

Ⅳ號礦體：分布于研究區(qū)北西部6線與9線之間，由1個探槽（TC15）控制。礦體長度381m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1253m～1375m，埋深為0m～100m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠46°，厚度1.20m；TFe品位34.80%；mFe品位31.06%。

Ⅴ號礦體：分布于研究區(qū)北西部9線左右，由2個探槽（TC12、TC13）控制。礦體長度約786m，其中工程控制長度425m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1276m～1408m，埋深為0m～78m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠40°，厚度1.70m～1.90m，平均1.80m，礦體厚度變化不大；TFe品位33.86%～34.31%，平均品位34.08%；mFe品位28.11%～30.70%，平均品位29.33%，品位分布較均勻，屬有用組份分布均勻型。

Ⅵ號礦體：分布于研究區(qū)北西部9線左右，與C3磁異常相對應(yīng)，由2個探槽（TC8、TC11）控制。礦體長度約676m，其中工程控制長度334m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1171m～1377m，埋深為0m～172m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠54°，厚度1.05m～1.30m，平均1.18m，礦體厚度變化??；TFe品位31.18%～35.87%，平均品位33.77%，品位分布較均勻。

Ⅶ號礦體：分布于研究區(qū)北部3線左右，與C3磁異常相對應(yīng)，由1個探槽（TC7）控制。礦體長度約400m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1316m～1456m，埋深為0-82m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠54°，厚度1.10m，TFe品位36.04%；mFe品位29.39%。

表1 物相分析結(jié)果

Ⅷ號礦體：礦體長度約400m，控制延深113m，賦存標(biāo)高為1094m～1174m，埋深為109m～189m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀135°∠46°，厚度10.63m；TFe品位36.91%；mFe品位31.99%。

Ⅸ號礦體：分布于研究區(qū)北西部5線與9線之間，由2個探槽（TC14、TC16）控制。礦體長度約752m，其中工程控制長度228m，推測延深100m，賦存標(biāo)高為1283m～1425m，埋深為0m～76m，規(guī)模屬小型鐵礦；產(chǎn)狀315°∠54°，厚度1.40m～1.70m，平均1.55m，礦體厚度變化??；TFe品位35.43%～36.14%，平均品位35.70%；mFe品位28.68%～31.16%，平均品位29.62%，品位分布較均勻。

3.2 礦石化學(xué)成分

通過研究區(qū)樣品的采集和化驗(yàn)，礦石中化學(xué)成分，除Fe元素外，尚有Si、Ca、Mg、Ti、K、Na、S、P等元素，組成了相應(yīng)的氧化物、硫化物及硅酸鹽。據(jù)化學(xué)分析結(jié)果全區(qū)礦石化學(xué) 成 分 如 下 ：SiO2：43.12%～51.96%；Al2O3：2.83%～8.91%；Fe2O3：17.58%～29.32%，F(xiàn)eO：13.20%～20.40%，TFe：TFe：26.22%～36.91%，平 均34.99%，mFe：20.88%～31.99%，平 均29.42 %，TiO2：0.20%～0.40%，CaO：1.93%～5.71%，MgO：1.04%～3.92%，K2O：0.12%～0.57%，Na2O：0.23%～0.85%，P2O5：0.23%～0.90%，SO3：0.28%～3.10%。（CaO +MgO）/（Al2O3+SiO2）=0.13，小于0.5%，為酸性礦石。

3.3 礦石類型

根據(jù)巖礦鑒定資料，鐵礦石中的主要脈石礦物為石英（30%～60%）和角閃石（15%～20%），主要礦石礦物為磁鐵礦（20%～30%），礦石自然類型為閃石-石英型磁鐵礦石。

全區(qū)采集6個物相分析樣，物相分析結(jié)果見表1：

由礦石物相分析結(jié)果可知，礦石中mFe占有率：mFe/（TFesiFe-CFe-sfFe）=28.23/32.599=86.60%，本研究區(qū)礦石工業(yè)類型應(yīng)屬需選礦石中的磁鐵礦石。

4 礦床成因

礦體受地層層位控制，本區(qū)鐵礦體賦存于太古界五臺群石咀亞群金崗庫組變質(zhì)巖系中。礦石自然類型為角閃—石英型磁鐵礦石，屬變質(zhì)硅鐵建造鐵礦床。

沉積作用發(fā)生于深海、半深海環(huán)境。礦床成因與火山作用的關(guān)系密切，鐵礦的物質(zhì)來源是與火山作用同時帶出的Si～Fe質(zhì)有關(guān)。故本區(qū)鐵礦床的成因類型為火山沉積變質(zhì)鐵礦床，即鞍山式鐵礦。