山西省代縣崔家莊礦區鐵礦地質特征及成因探討

摘 要：崔家莊鐵礦區是山西省中部層位穩定鐵礦區，本文結合礦床及礦床所在區內的研究成果對地質特征進行了概述，認為其成因類型應屬沉積變質型磁鐵礦床。

關鍵詞：地質特征；成因類型

1 緒論

本文主要探討礦床的地質構造，礦層厚度、延伸、與圍巖接觸關系。

作者在詳細的野外地質調查，查明各礦體與圍巖的關系通過對其巖石學、礦物學探討崔家莊礦區地質特征從而為探討鐵礦成因具有十分重要的意義。

2 地質特征

本區大地構造位置在山西臺背斜五臺山塊隆（Ⅳ）的恒山五臺山穹狀隆起之五臺期云中山-五臺山斷褶帶[2]北部，與滹沱河新裂陷之代縣凹陷靠近。

區域出露的地層主要為上太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組、鴻門巖組；高凡群洪寺組、羊蹄溝組；下元古界滹沱超群豆村群四集莊組、南臺組[2]。

鐵礦產于臺懷群柏枝巖組綠泥片巖中。

太古界五臺超群臺懷群，可分為柏枝巖組、鴻門巖組。本區出露柏枝巖組，巖性主要巖性為綠泥絹云片巖、綠泥角閃片巖、絹云片巖、磁鐵石英巖等[2]。

3 地質（礦床）特征

崔家莊礦區鐵礦產于太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組綠泥片巖中，鐵礦體呈層狀、似層狀產出，產狀與地層一致，受層位控制。礦化類型為沉積層狀磁鐵礦，產于綠泥片巖中，鐵礦類型為沉積變質型磁鐵礦床，礦石類型為磁鐵石英巖。

3.1 含礦層

含礦層太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組在區內廣泛分布，是一套火山變質巖巖性主要為綠泥片巖、石英片巖、磁鐵石英巖。磁鐵石英巖上下巖層均為綠泥片巖，鐵礦與綠泥片巖有密切的關系。

3.2 控礦構造

工作區位于五臺山隆起西南部，殿頭-黑圪旦尖復式倒轉向斜中部南端，向斜軸向北東40-50°，北翼倒轉，傾向北西，傾角25～50°，南翼正常，傾向北西，傾角20-62°。本區礦體產于該向斜的南翼。

3.3 變質作用

以區域變質作用為主，動力變質作用、混合巖化不明顯，區內巖石均為中變質巖石，巖性為片巖，石英巖，原始正常沉積-火山巖的結構構造已經消失，為片理所代替出現了綠泥石、黑云母等礦物[3]。

3.4 地球物理特征

異常長800m，寬600m，△Tmax=4709-5175n。經地表查證，異常與含鐵層位完全吻合，多數異常地表已見鐵礦體。工作區北東部有編號為93-309的近圓形的正異常，經證實為鐵礦體露頭引起，已被露天民采坑破壞，堆滿廢石。

地磁場傾角：Io=57°32′

地磁場偏角：Do=-5°33′

地磁總場T：54161 nT

垂直分量Z：45693 nT

水平分量H：29078 nT

磁鐵石英巖磁性最強，云母石英片巖僅有微弱磁性。工作區內大部分巖石無磁性或弱磁性，本區有利用磁測工作找鐵礦的前提[1] [2]。

4 礦體特征

4.1 含礦帶特征及賦存層位

崔家莊礦區鐵礦床成因類型為沉積變質鐵礦床之變質鐵硅建造鐵礦，礦體賦存于太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組，賦礦巖石為綠泥片巖、磁鐵石英巖。頂底板圍巖均為綠泥片巖。礦體與圍巖產狀基本一致。

4.2 礦體形態

工作區礦體產于柏枝巖組的綠泥片巖中，為層控礦床，礦體與圍巖界線清楚，呈整合接觸。

4.3 礦石結構、構造

礦石呈深灰色-黑色，粒狀、柱狀變晶結構，稠密浸染狀構造為主、此外還有條帶、似條帶狀構造。礦石礦物：主要為磁鐵礦，個別處有鏡鐵礦、菱鐵礦。磁（赤）鐵礦粒徑0.02-1mm，呈它形，半自形晶，局部有少量自形晶集合體。

脈石礦物：主要為石英，呈半自形-它形粒狀，集合體呈條帶狀定向分布與赤（磁）鐵礦組成相間黑白條帶，局部也有綠泥石與赤（磁）鐵礦組成相間條帶。

礦石結構：為中細粒粒狀變晶結構。

礦石構造：為條紋狀、條帶狀（組成條帶常見磁（赤）鐵礦條帶（1-2mm寬）與石英條帶（3-5mm）相間）。

5 控礦因素礦床成因及找礦標志

5.1 控礦因素

（1）鐵礦層產于太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組綠色綠泥片巖中磁鐵石英巖。柏枝巖組巖性，綠泥片巖：灰綠色，鱗片粒狀變晶結構，片狀構造。礦物成份主要為綠泥石、石英、黑云母。為鐵礦的主要含層位。

鐵礦體呈層狀、似層狀產出，產狀與地層一致，受層位控制，為海相沉積巖層經區域變質作用而形成[1]。礦化類型為沉積層狀磁鐵礦，產于綠泥片巖中，礦物組分簡單，鐵礦類型為沉積變質型磁鐵礦床[3]。

（2）火山活動：地層原始沉積為陸源物質夾火山物質交替沉積，鐵質來源于火山物質。

5.2 礦床成因

本區賦礦地層為上太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組，巖性為綠泥石片巖類、絹云母石英片巖，礦體受地層控制，呈層狀，產狀與圍巖一致。原巖為海底火山噴發的中基性海相拉斑玄武巖，中基性火山巖為鐵礦層的形成提供了豐富的物質來源，特別是火山活動間歇期的富鐵硅質氣液大大的提高了海水中硅鐵的濃度，形成了硅酸和鐵質膠體，在適當的物理化學條件下，形成硅質條帶，后經變質作用鐵質結晶凝結形成較粗顆粒的磁鐵礦，再經構造變動使磁鐵礦聚集形成鐵礦層。

5.3 找礦標志

地層標志：工作區內含礦地層為太古界五臺超群臺懷群柏枝巖組綠泥石片巖類、絹云母石英片巖，該地層為五臺地區鞍山式鐵礦重要含礦層位。礦體的產出受地層的控制，呈層狀、似層狀產出，受后期的構造及巖漿活動的影響，礦體在局部地段容易富集。故此套含礦地層是尋找鐵礦的主要標志。

磁異常：磁鐵礦為主要礦石礦物，稍具規模的鐵礦體即能形成磁異常，因此航磁異常、高精度（△Т）磁異常均為直接找礦標志。

巖石標志：綠泥片巖發育地段。

在有利地層前提下巖石變質程度較高的綠泥片巖相變質巖區是有利的區段。

參考文獻

[1]山西省代縣興隆礦區鐵礦資源儲量核實報告，中國冶金地質總局第三地質勘查院

[2]山西省地質礦產局. 山西省區域地質志[M]. 北京：地質出版社，1989，410-412，440-441.

[3]李樹勛，冀樹楷等五臺山變質沉積鐵礦地質[M]. 長春：吉林科學技術出版社.1986，11-39，116

作者簡介：王曉兵（1984，4-），男，山西省太原市人，2007年畢業于太原理工大學現從事地質勘查工作。