山西省繁峙縣西溝灣鐵礦床地質特征

張安瀛

（山西省第三地質工程勘察院，山西 晉中 030620）

1 區域成礦地質背景

研究區位于華北斷塊、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]。區域構造較復雜，經歷了多期構造運動、變質作用及巖漿活動的疊加、改造，每期變形在相應的地質體內均留有記錄。中元古構造層以不均勻升降為主，中生界構造層燕山運動最強烈，以脆性斷裂為主，褶皺次之。新生界構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 研究區的地質特征

2.1 地層

2.2 構造

研究區處于強烈的地質構造體系中，位于南峪口-上牛還復式向斜揚起的南東翼。但是研究區地表多被黃土覆蓋，構造形跡不明顯。研究區內地層產狀一般為310°～330°，一般322°，傾角一般為57°。受滹沱河新生代斷陷影響，研究區大部被黃土掩蓋。

3 礦體地質

3.1 礦體地質特征

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

Ⅰ號礦體：分布于研究區北部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，賦存標高為1384m～1472m，埋深為0m～83m，規模屬小型鐵礦；產狀315°∠55°。厚度2.85m～3.30m，平均3.08m，厚度變化系數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，賦存標高為1370m～1542m，埋深為0-85m，規模屬小型鐵礦；產狀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。賦存標高為1338m～1502m，埋深為0m～100 m，規模屬小型鐵礦；產狀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，賦存標高為1253m～1375m，埋深為0m～100m，規模屬小型鐵礦；產狀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，賦存標高為1276m～1408m，埋深為0m～78m，規模屬小型鐵礦；產狀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：分布于研究區北西部9線左右，與C3磁異常相對應，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，賦存標高為1171m～1377m，埋深為0m～172m，規模屬小型鐵礦；產狀315°∠54°，厚度1.05m～1.30m，平均1.18m，礦體厚度變化小；TFe品位31.18%～35.87%，平均品位33.77%，品位分布較均勻。

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

表1 物相分析結果

Ⅷ號礦體：礦體長度約400m，控制延深113m，賦存標高為1094m～1174m，埋深為109m～189m，規模屬小型鐵礦；產狀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，賦存標高為1283m～1425m，埋深為0m～76m，規模屬小型鐵礦；產狀315°∠54°，厚度1.40m～1.70m，平均1.55m，礦體厚度變化小；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 礦石化學成分

通過研究區樣品的采集和化驗，礦石中化學成分，除Fe元素外，尚有Si、Ca、Mg、Ti、K、Na、S、P等元素，組成了相應的氧化物、硫化物及硅酸鹽。據化學分析結果全區礦石化學 成 分 如 下 ：SiO2：43.12%～51.96%；Al2O3：2.83%～8.91%；Fe2O3：17.58%～29.32%，FeO：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。

全區采集6個物相分析樣，物相分析結果見表1：

由礦石物相分析結果可知，礦石中mFe占有率：mFe/（TFesiFe-CFe-sfFe）=28.23/32.599=86.60%，本研究區礦石工業類型應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，本區鐵礦體賦存于太古界五臺群石咀亞群金崗庫組變質巖系中。礦石自然類型為角閃—石英型磁鐵礦石，屬變質硅鐵建造鐵礦床。

沉積作用發生于深海、半深海環境。礦床成因與火山作用的關系密切，鐵礦的物質來源是與火山作用同時帶出的Si～Fe質有關。故本區鐵礦床的成因類型為火山沉積變質鐵礦床，即鞍山式鐵礦。