山西省繁峙县西沟湾铁矿床地质特征

张安瀛

（山西省第三地质工程勘察院，山西 晋中 030620）

1 区域成矿地质背景

研究区位于华北断块、吕梁～太行断块、恒山～五台山穹状隆起与滹沱河新裂陷代县凹陷之东北接合部[1]。区域构造较复杂，经历了多期构造运动、变质作用及岩浆活动的叠加、改造，每期变形在相应的地质体内均留有记录。中元古构造层以不均匀升降为主，中生界构造层燕山运动最强烈，以脆性断裂为主，褶皱次之。新生界构造层以继承性断裂活动和地壳的间歇性抬升即伴随大面积隆起和陷落。

2 研究区的地质特征

2.1 地层

2.2 构造

研究区处于强烈的地质构造体系中，位于南峪口-上牛还复式向斜扬起的南东翼。但是研究区地表多被黄土覆盖，构造形迹不明显。研究区内地层产状一般为310°～330°，一般322°，倾角一般为57°。受滹沱河新生代断陷影响，研究区大部被黄土掩盖。

3 矿体地质

3.1 矿体地质特征

研究区内由北到南共圈出9个铁矿体，分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ。其中Ⅷ号矿体规模最大，与之对应的磁异常规模大且△T极大值为1000nT。

Ⅰ号矿体：分布于研究区北部2线左右，由2个探槽（TC1、TC2）控制。矿体长度约304m，其中工程控制长度137m，推测延深100m，赋存标高为1384m～1472m，埋深为0m～83m，规模属小型铁矿；产状315°∠55°。厚度2.85m～3.30m，平均3.08m，厚度变化系数3.29%，矿体厚度变化不大；TFe平均品位31.25%，mFe平均品位24.12%，品位变化不大，属有用组份分布均匀型。

Ⅱ号矿体：分布于研究区北部2线左右，由2个探槽（TC5、TC6）控制。矿体长度约475m，其中工程控制长度303m，推测延深100m，赋存标高为1370m～1542m，埋深为0-85m，规模属小型铁矿；产状315°∠55°，厚度1.35m；TFe品位32.09%； mFe品位26.38%。

Ⅲ号矿体：分布于研究区北部2线左右，由2个探槽（TC3、TC4）控制。矿体长度约608m，其中工程控制长度407m，推测延深100m。赋存标高为1338m～1502m，埋深为0m～100 m，规模属小型铁矿；产状315°∠46°，厚度1.00m～1.35m，平均1.18m，矿体厚度变化小。

Ⅳ号矿体：分布于研究区北西部6线与9线之间，由1个探槽（TC15）控制。矿体长度381m，推测延深100m，赋存标高为1253m～1375m，埋深为0m～100m，规模属小型铁矿；产状315°∠46°，厚度1.20m；TFe品位34.80%；mFe品位31.06%。

Ⅴ号矿体：分布于研究区北西部9线左右，由2个探槽（TC12、TC13）控制。矿体长度约786m，其中工程控制长度425m，推测延深100m，赋存标高为1276m～1408m，埋深为0m～78m，规模属小型铁矿；产状315°∠40°，厚度1.70m～1.90m，平均1.80m，矿体厚度变化不大；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%，品位分布较均匀，属有用组份分布均匀型。

Ⅵ号矿体：分布于研究区北西部9线左右，与C3磁异常相对应，由2个探槽（TC8、TC11）控制。矿体长度约676m，其中工程控制长度334m，推测延深100m，赋存标高为1171m～1377m，埋深为0m～172m，规模属小型铁矿；产状315°∠54°，厚度1.05m～1.30m，平均1.18m，矿体厚度变化小；TFe品位31.18%～35.87%，平均品位33.77%，品位分布较均匀。

Ⅶ号矿体：分布于研究区北部3线左右，与C3磁异常相对应，由1个探槽（TC7）控制。矿体长度约400m，推测延深100m，赋存标高为1316m～1456m，埋深为0-82m，规模属小型铁矿；产状315°∠54°，厚度1.10m，TFe品位36.04%；mFe品位29.39%。

表1 物相分析结果

Ⅷ号矿体：矿体长度约400m，控制延深113m，赋存标高为1094m～1174m，埋深为109m～189m，规模属小型铁矿；产状135°∠46°，厚度10.63m；TFe品位36.91%；mFe品位31.99%。

Ⅸ号矿体：分布于研究区北西部5线与9线之间，由2个探槽（TC14、TC16）控制。矿体长度约752m，其中工程控制长度228m，推测延深100m，赋存标高为1283m～1425m，埋深为0m～76m，规模属小型铁矿；产状315°∠54°，厚度1.40m～1.70m，平均1.55m，矿体厚度变化小；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%，品位分布较均匀。

3.2 矿石化学成分

通过研究区样品的采集和化验，矿石中化学成分，除Fe元素外，尚有Si、Ca、Mg、Ti、K、Na、S、P等元素，组成了相应的氧化物、硫化物及硅酸盐。据化学分析结果全区矿石化学 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%，为酸性矿石。

3.3 矿石类型

根据岩矿鉴定资料，铁矿石中的主要脉石矿物为石英（30%～60%）和角闪石（15%～20%），主要矿石矿物为磁铁矿（20%～30%），矿石自然类型为闪石-石英型磁铁矿石。

全区采集6个物相分析样，物相分析结果见表1：

由矿石物相分析结果可知，矿石中mFe占有率：mFe/（TFesiFe-CFe-sfFe）=28.23/32.599=86.60%，本研究区矿石工业类型应属需选矿石中的磁铁矿石。

4 矿床成因

矿体受地层层位控制，本区铁矿体赋存于太古界五台群石咀亚群金岗库组变质岩系中。矿石自然类型为角闪—石英型磁铁矿石，属变质硅铁建造铁矿床。

沉积作用发生于深海、半深海环境。矿床成因与火山作用的关系密切，铁矿的物质来源是与火山作用同时带出的Si～Fe质有关。故本区铁矿床的成因类型为火山沉积变质铁矿床，即鞍山式铁矿。