浅析山西省繁峙县莜梁山铁矿地质特征及矿床成因

浅析山西省繁峙县莜梁山铁矿　地质特征及矿床成因　马珂　（山西省地质调查院，山西太原０３０００６）　摘要：山西省繁峙县莜梁山铁矿位于繁峙县东南部，本文通过对矿体区域地质背景、　矿区地质特征、矿床地质特征等的综合分析研究，认为该区铁矿体主要赋存于上太古界五　台群石咀亚群柏枝岩组地层中；含矿岩石主要为磁铁石英岩，矿床成因属于火山沉积变质　的“鞍山式铁矿”。　关键词：莜梁山铁矿；地质特征；矿床成因　中图分类号：ＴＤ１６４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—７４８７（２０１４）０３—７７—３　１区域地质背景　本区大地构造位置位于吕梁一太行断块（ＩＩＩ）五台块　隆（ＩＶ）恒山一五台山穹状隆起（Ｖ）区西缘。区内经历了　多次构造变形，岩浆活动较为频繁，构造线方向呈北东向，　地层展布方向与构造线方向一致。　东。岩性主要有灰紫色薄板状泥质灰岩、页岩等组成；厚　３０～５０ｍ。　２．１．３第四系全新统（Ｑ　）　主要分为全新统冲洪积物（Ｑ　。）和残坡积物（Ｑ　），　・　其中冲洪积物主要分布于沟谷低洼处，为亚砂土和砂砾石　　区域内出露地层主要为上太古界五台群石咀亚群辛庄　层；残坡积物主要分布于山梁阴坡，主要为砂质土和粘土。　组和柏枝岩组，台怀亚群芦咀头组和鸿门岩组；下元古界滹　厚度一般０～５ｍ。２构造　沱群豆村亚群宽滩组和鹿角庙组；古生界寒武系中统馒头组　２．和张夏组以及新生界第四系。其中铁矿体主要赋存于上太古　界五台群石咀亚群柏枝岩组地层中。　矿区大面积分布的上太古界五台群石咀亚群柏枝岩组　地层，区域上虽经受了强烈变形作用形成褶皱构造形迹，但　在区内柏枝岩组地层主要呈单斜构造分布，局部地段有小褶　曲；走向总体为ＮＥ～ＳＷ，倾向ＮＷ　３２０。　４０。　～６５。。　２矿区地质特征　２．１地层　矿区出露的地层比较简单，主要为上太古界五台群石咀　亚群柏枝岩组，古生界寒武系中统馒头组以及新生界第四系。　２．１．１五台群石咀亚群柏枝岩组（ｗ。Ｂｚ）　矿区内大面积出露，大致呈ＮＥ～ＳＷ走向，倾向　３５０。，倾角　矿区内未见大的断裂构造，但小断裂构造可见，一般　断距数米，主要呈两组：ＮＥ向和ＮＷ向。其中ＮＷ向作为　后期的断裂构造，常穿切矿体对矿体起破坏作用。　ＮＷ，倾角４５。～７０。。以一套变基性～酸性火山熔岩为主，　夹少量硅铁质及泥砂质的沉积变质建造。岩性主要为绿泥片　岩、绢云绿泥片岩夹磁铁石英岩和绢云石英片岩。为矿区主　要含矿地层。　２．３岩浆岩　矿区内岩浆岩不甚发育，主要为吕梁期变辉绿岩脉　（１３　：１－３）。分布于矿区中部，呈近ｓＮ走向，倾向ｗ，倾　角７０。～８０。，以侵入岩（脉）的形式斜侵入上太古界五　台群石咀亚群柏枝岩组地层中；地表出露长度约１６０ｍ，宽　２．１．２寒武系中统馒头组（∈，Ｍｔ）　　主要见于普查区内北东角，北东～南西走向，倾向南　度５～１０ｍ；变余辉绿结构，块状构造；主要矿物为斜长石、ｒ……　一　…——……～…一一——　～…——一～——　一…　…～～；　作者简介：马珂，－ｋ－，河北定州人，大学本科，助理工程师，从事地质矿产勘查与研究工作。（邮　箱）３７４７６５９０３＠ｑｑ．ｃｏｍ　ｋ　…　………————………　……一～　——……～…～…　◇７７　华北国土　ｋ　Ｈ　Ｌ）ＡＢＥｌ（，Ｌ　【）¨ｊ　／　辉石、角闪石及少量石英。该辉绿岩脉穿切了铁矿体。　灰　灰黑色，中细粒状变晶结构，条带状、块状构造。　３．２．１矿石矿物成分　３．２．１．１矿石矿物　３矿床地质特征　３．１矿体特征　通过矿区地质测量、槽、硐、钻探等地质工作，区内　初步圈定出３条工业铁矿体，分别编号为Ｉ、Ⅱ、Ⅲ号矿体，　磁铁矿：灰～灰黑色块状，以半自形～自形结构为主，　它形次之，晶粒表面常有麻点。不透明，反射色为灰色（带　浅棕色），粒度大约０．１～０．２ｍｍ，最小＜０．０１ｒａｍ，磁铁　矿含量一般为２０　４０％。　其中Ｉ、Ⅱ号矿体为主矿体，各矿体特征如下：　３．１．１　Ｉ号矿体　位于矿区西南部，产于五台群石咀亚群柏枝岩组磁铁　石英岩中。矿体大部被第四系残坡积物所覆盖，主要由探　矿工程ＴＣ１、ＴＣ３、ＴＣ５、ＴＣ７、ＰＤ１、ＰＤ２、ＺＫ１—１揭露控　制矿体，工程间距按铁矿Ⅱ类勘查类型工程基本间距（或　褐铁矿：褐～褐黄色，土状、粉末状，主要见于地表，　主要由磁铁矿、磁黄铁矿等氧化而成；以针状～纤维状结构　为主，不透明，反射色呈蓝灰色，可见褐铁矿交代磁铁矿晶　粒现象；含量５～１５％。　磁黄铁矿：黄灰色，中细粒半自形～自形结构，不透明，　加密）布设工程。圈定的矿体大致呈ＮＥ～ＳＷ走向，倾　向ＮＮＷ，倾角４３。　６２。，平均倾角５５。。工程控制矿　体走向长度约５８０ｍ，控制厚度１．１７—３．６６ｍ，平均２．２９　反射色为乳黄色，多见于石英、方解石细脉中；含量１—３％。　３．２．１．２脉石矿物　石英：灰白色，他形细粒状和片状，具熔蚀边现象；　ｍ，矿体控制赋存标高为１８４０　１４８６ｍ。矿体顶、底板围　般粒径为０．０７～０．１８ｍｍ，为脉石矿物主要的组成矿物，　岩均为绿泥片岩，局部为绢云绿泥片岩，矿体沿走向和倾　含量４５—７０％。　斜方向均有波状起伏。矿石质量变化较大，含铁平均品位　一ＴＦｅ２８．９８％，ｍＦｅｌ８．７７％。矿石主要为磁铁石英岩，呈灰色、　灰黑色，中细粒状变晶结构，条带状、块状构造。矿物成分：　石英４０—７０％、磁铁矿１５　４ｏ％；其他矿物少量，褐铁　矿５～１５％、磁黄铁矿１～３％。　３．１．２Ⅱ号矿体　绿泥石：淡黄～绿色，呈鳞片状，具多色性及异常干　碳酸盐：主要为方解石、铁白云石。灰白色～浅褐色，　涉色，定向排列，一般含量较少，１％左右。　中细粒，一般粒径０．０９　０．１８ｍｍ，多为他形至半自形，一　般含量２—３％。　位于矿区中东部，产于五台群石咀亚群柏枝岩组磁铁　石英岩中，矿体大部被第四系残坡积物所覆盖，主要由探矿　工程ＴＣ２、ＰＤ３、ＰＤ４、ＰＤ５、ＺＫ２—１、ＺＫ２—２、ＺＫ４—１揭露　３．２．２矿石化学成分　矿石为磁铁石英岩，矿石样品主要来自槽探、硐探和　钻探工程取样。主要化学成分为ＳｉＯ，，平均含量４８．４４％，　ＴＦｅ平均含量３１．１２％，ｍＦｅ平均含量２３．４８％。其他化学成　分含量：ＣａＯ　４．３３％、ＭｇＯ　０．９０％、Ｓ　０．２１％、Ｐ　０．０５８％。　３．２．３矿石风氧化特征　控制矿体，工程间距大致按铁矿Ⅱ类勘查类型工程基本间　距布设工程。圈定的矿体大致呈ＮＥＥ～ＳＷＷ走向，倾向　ＮＮＷ，倾角为３７。～６３。，平均倾角４８。。工程控制矿体　走向长度约６５０ｍ，控制厚度１．０２—４．２１ｍ，平均２．２９　ｍ，　矿体控制赋存标高为１８０３～１４８２ｍ。矿体顶、底板围岩均　为绿泥片岩，局部为绢云绿泥片岩，矿体沿走向和倾斜方向　均有波状起伏，且倾斜方向产状变化较大。矿石含铁平均品　位ＴＦｅ３２．２４％，ｍＦｅ２５．６５％。铁矿石主要为磁铁石英岩，呈　矿区内地表或近地表矿体大多被氧化，凶而表现为氧　化铁（褐铁矿）含量增高，磁性铁含量降低。根据槽、硐　探工程揭露矿体的情况来看，地表矿体氧化带深度一般为　０～５ｍ。　３．３矿石类型和品级　３．３．１矿石自然类型　本矿区组成矿石的主要铁矿石矿物为磁铁矿，主要脉　石矿物为石英，故矿石自然类型为石英型磁铁矿。　３．３．２矿石工业类型　灰色、灰黑色，中细粒状变晶结构，条带状、块状构造。矿　物成分：石英４５～７０％、磁铁矿１５～４０％；其他矿物少量，　褐铁矿５～１５％、磁黄铁矿１　３％。　３．１．３　ＨＩ号矿体　位于矿区中东部，产于五台群石咀亚群柏枝岩组磁铁　石英岩中，矿体围岩主要为绿泥片岩，由探矿工程ＺＫ２—２、　全矿区内铁矿体平均品位ＴＦｅ３１．１２％，ｍＦｅ２３．４８％，属　品位较低的铁矿石（贫矿），矿石工业类型为需选铁矿石。　从选矿工艺要求出发，根据铁矿石中磁性铁（ｍＦｅ）对全铁　（ＴＦｅ）的占有率进一步划分矿石工业类型为：　ＺＫ４—１控制矿体，圈定的矿体大致呈ＮＥＥ～ＳＶＣＶ￣走向，　倾向ＮＮＷ，倾角为４３。～６０。，平均倾角５２。。工程控　制矿体厚度０．４８　１．２９ｍ，平均Ｏ．８９　ｍ，矿体控制赋存标高　ｍＦｅ／ＴＦｅ≥８５％为磁性铁矿石，ｍＦｅ／ＴＦｅ＜８５％为弱　　为１６４４～１４７９ｍ。矿体顶、底板围岩均为绿泥片岩，局部　磁性铁矿石。本区矿石ｍＦｅ／ＴＦｅ值均＜８５％，故本矿区矿石工业类　为绢云绿泥片岩，矿体沿走向和倾斜方向均有波状起伏。矿　　石含铁平均品位ＴＦｅ３０．４７％，ｍＦｅ２８．４０％。铁矿石主要为磁　型为需选的弱磁性铁矿石。铁石英岩，呈灰色、灰黑色，中细粒状变晶结构，条带状、　块状构造。　３．４矿体围岩和夹石　矿区内矿体产于五台群石咀亚群柏枝岩组中，矿体主　（下转８２页）　３．２矿石质量　组成铁矿石的岩石主要为磁铁石英岩。矿石主要呈　◆７８