山西大南溝礦產地質特征與成因淺析

張洪洲

（山西省地質勘查局二一四地質隊，山西 運城 044000）

大南溝礦產使山西省渾源縣發現的一個重要礦床，該礦主要分布在渾源縣縣城東南150°方向上，距離縣城為33km的直線距離，屬于渾源縣王莊堡鎮管轄范圍，交通便利。針對該礦產前人開展過大量的地質研究工作，并取得了豐富的研究成果。下文中結合前人研究基礎，對該礦是特征進行深入研究和分析，查明礦體含礦層位及其分布范圍與數量，厚度和規模以及產出特征等，并對研究區的礦石類型與礦石質量進行分析，研究該礦礦床成因，希望能為該礦更加深入的地質找礦工作，提供一些可參考的地質信息，尋求更大的找礦突破[1]。

1 礦區地質概況

研究區大地構造位置處于中朝準地臺燕山沉降帶西端的唐河斷陷盆地西緣地帶，山西斷裂隆起區之五臺山--恒山穹狀隆起的東北緣，廣靈蔚縣塊坳與其東部相接，區內唐河斷裂（北西向）將二者分割開來。

1.1 地層

上太古界五臺群石咀亞群金崗庫組是區內的主要地層出露，同時還出露新生界第四系上更新統與全新統。

（1）五臺群石咀亞群金崗庫組：在研究區的東部區域上分布，具有相對較小的出路范圍，地層約為340m～628m厚度，呈現50°～60°走向，向北西方向傾斜，為38°～70°的傾角，該地層是區內礦產的主要賦存部位。

（2）新生界第四系。上更新統：在研究區的中部以及東部陰坡、沖溝、低緩地帶和山鞍區域上分布。黃色與灰褐色的粘土、亞粘土是其主要的巖性特征。全新統：在研究區的階地、河漫灘以及沖溝位置上分布，亞砂土、砂、礫石是其主要的巖性特征。

1.2 構造

構造在研究區不是發育，沒有發現構造特征，主要有基底北西向傾斜的單斜構造。

1.3 巖漿巖

研究區有著十分頻繁的巖漿活動，主要為變質基性巖，變質石英閃長巖、偉晶巖以及變質輝綠巖、長石石英斑巖等。

2 礦床地質特征

2.1 礦體賦存層位

五臺群（上太古界）石咀亞群金崗庫組是主要的含礦地層，基性中性火山巖與其碎屑巖是其主要的原巖，同時還有硅質巖（沉積成因），由于區內非常強烈的變質作用以及混合巖化作用促進了原巖的形成，礦產在長英質混合變質因素影響下，出現貧化和破壞，地層呈現50°～60°展布方向，向北西向傾斜，產出特點為透鏡狀、層狀、似層狀[2]。

2.2 礦體地質特征

經過系統研究發現，共有8個礦體在區內被圈出，現分述如下。

（1）Fe1號礦體。在研究區的東北側方向上，產出特點為透鏡狀，呈現310°∠46°產狀特征，和圍巖有著十分清楚的界限，地表達到65m的出露長度，受控于采坑CK2，達到2.83m的真厚度，TFe與mFe分別達到27.13%、22.51%的平均品位，走向上北東方向出現變薄尖滅，向南西方向上延伸到輝綠巖脈，傾向上達到50m的延伸，黑云斜長片麻巖是其頂底板的主要巖性特征，彼此關系為整合接觸(圖1)。

圖1 大南溝礦產4.2勘探線剖面圖

（2）Fe2號礦體。特點為透鏡狀、似層狀，呈現310°∠50-70°產狀特征，和圍巖有著較為清晰的界限，地表達到70m的出露長度，采坑CK3對其起著明顯的控制作用。ZK2201、ZK2202鉆孔控制其深部，達到124m的傾向延伸，TFe與mFe分別達到27.09%、21.65%平均品位，在走向上穿插有輝綠巖脈，黑云斜長片麻巖是礦體頂底板的主要巖性特征，表現為整合接觸關系。

（3）Fe3號礦體。礦體產出為透鏡狀，呈現310°∠70°產狀特點，和圍巖有著非常清晰的界限，有60m的長度出露于地表，采坑CK3對其其著明顯的控制作用。TFe與mFe分別達到24.56%、14.07%平均品位，走向上兩側存在尖滅，深度達到50m的延伸，黑云母斜長片麻巖是礦體頂底板的主要巖性特征，關系表現為整合接觸。

（4）Fe4號礦體。礦體表現為透鏡狀與似層狀的產出特點，主要表現為310°∠50°-80°的產狀特點，并具有清晰的圍巖界限，地表達到70m的出露長度，采坑CK3對其起著明顯的控制作用。ZK2201、ZK2202鉆孔明顯控制其深度，傾向上達到120m的延伸。TFe、mFe平均品位分別為22.32%、16.84%。輝綠巖脈在走向上存在穿插現象，兩端尖滅。黑云母斜長片麻巖是礦體頂底板的主要巖性特征，二者關系為整合接觸。

（5）Fe5號礦體。礦體呈現產出特點為透鏡狀，表現為310°∠70°產狀特點，和圍巖有著十分清楚的界限，地表達到60m的出露長度，走向上兩端出現變薄尖滅，深部達到50m的延伸，黑云母斜長片麻巖是礦體頂底板的主要巖性特征，以關系為整合接觸特征。其關系為整合接觸特征。

（6）Fe6號礦體。礦體產出特點為透鏡狀，呈現310°∠50°產狀特點，何為言有著十分清晰的界限，未見地表出露，ZK2001鉆孔控制其深部。TFe、mFe分別為23.43%、14.93%，礦體在走向上兩端部位變薄尖滅，黑云母斜長片麻巖是礦體頂底板的主要巖性特征，彼此關系為整合接觸。

（7）Fe7號礦體。礦體產出特點為透鏡狀，達到310°∠60°產狀特點，和圍巖有著非常清晰的界限，地表有30m的出露長度，采坑CK1對其起著明顯的控制作用。TFe與mFe分別達到20.85%的9.82%平均品位，向深部有約25m的延伸，黑云母斜長片麻巖是礦體頂底板的主要巖性特征，其關系呈現整合接觸。

（8）Fe8號礦體。礦體產出為透鏡狀，呈現320°∠50°產狀特點，和圍巖有著較為清晰的界限，地表無出露，鉆孔ZK1201控制其深部，深度達到50m的延伸，TFe與mFe分別達到30.78%、25.09%平均品位。黑云母斜長片麻巖使礦體頂底板的主要巖性特征，二者接觸關系為整合接觸。

2.3 礦石質量

（1）脈石礦物成分。斜長石和石英是主要的脈石礦物，黑云母與角閃巖相對次之。石英：表現為他形粒狀，處于＜3mm粒徑大小，約為40%左右的含量水平，變晶斜長石（粒狀）隨著長軸方向形成條帶，部分石英由于壓扁拉長，波狀消光較為明顯。斜長石：表現為分散的粒狀，由于后期蝕變因素影響，存在較強的鈉黝簾石化，達到20%～30%的含量水平。角閃石：表現為柱粒狀，角閃巖具有陽起石化、綠簾石化以及綠泥石化等特點。黑云母：呈現鱗片狀或者片狀，處于8%左右的含量水平。

（2）礦石化學成分。SiO2與Fe2O3以及FeO是礦石的主要化學成分，CaO與MgO相對次之。結合光譜半定量研究發現，并綜合分析其物象與組合，鐵元素是該礦床重要的有益元素，同時含有微量的銅元素以及鉛、鋅元素，都不符合綜合評價有關指標[3]。P在礦石當中作為有害組分，未達到P＜0.25%煉鐵用礦石相關要求，S處于0.31%～1.5%含量水平，達到S＜0.3%煉鐵用礦石要求，S賦存狀態主要為硫化鐵。

2.4 礦石結構、構造

半自形-他形晶結構是大南溝礦產重要的結構特點，膠狀結構出現在局部，條帶狀構造是礦石的主要構造特征，致密塊狀構造相對較少。

2.5 礦石類型

（1）根據結構構造又有致密塊狀以及條帶狀礦產自然類型之分，結合脈石礦物在礦石當中的分布情況又有石英型礦石之分。

（2）也和化學樣以及光片和礦石化學成分，聯合地表工程揭露，具有較弱的林慮作用與地表氧化作用，礦石具有較低的氧化程度，通常處于3m～7m的氧化界面，原生礦石分布于氧化帶之下。

2.6 礦體圍巖和夾石

黑云斜長片麻巖是礦體的主要圍巖特征，礦體和陳創城縣一致的特點，偉晶巖以及黑云斜長片麻巖是其主要的夾石通常處于0.5cm～10cm的厚度范圍，沒有出現較大破壞礦體情況，礦體和圍巖有著非常清楚的接觸面，兩者存在非常大的磁性反差。

3 礦床成因

黑云母斜長片麻巖是區內礦體主要賦存部位，地層對礦床起著明顯的控制作用，火山碎屑巖（基性-中性）是石咀亞群金崗庫組角閃斜長片麻巖主要的原巖，因區內變質因素影響特別是混合巖化因素，使地層在歷經變質重結晶時，并不斷富集起來形成抗體，通過這些不難看出地層是成礦物質的重要來源，其內因為地層控礦，礦床形成過程當中的高溫高壓，主要是受該區混合巖化以及區域變質因素影響，導致地層物質出現重結，具有較為穩定的含礦巖系，礦層產出特點為透鏡狀與似層狀，地層成為對其起著明顯的控制作用，綜合以上分析基性火山沉積變質型是該礦的重要成因。

4 結語

經過此次研究，共有八個礦體在礦區當中被發現，同時對該礦資源量進行綜合估算，達到333+334 38.32萬t礦產資源量，其中包括4.93萬t333資源量以及33.39萬t334資源量。TFe與mFe達到25.55%、19.55%平均品位水平，具有非常好的找礦前景，今后應當進一步擴大相應的研究工作，以尋求更大的找礦突破。