山西省代縣崔家莊礦區(qū)鐵礦地質(zhì)特征及成因探討

摘 要：崔家莊鐵礦區(qū)是山西省中部層位穩(wěn)定鐵礦區(qū)，本文結(jié)合礦床及礦床所在區(qū)內(nèi)的研究成果對地質(zhì)特征進行了概述，認(rèn)為其成因類型應(yīng)屬沉積變質(zhì)型磁鐵礦床。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)特征；成因類型

1 緒論

本文主要探討礦床的地質(zhì)構(gòu)造，礦層厚度、延伸、與圍巖接觸關(guān)系。

作者在詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，查明各礦體與圍巖的關(guān)系通過對其巖石學(xué)、礦物學(xué)探討崔家莊礦區(qū)地質(zhì)特征從而為探討鐵礦成因具有十分重要的意義。

2 地質(zhì)特征

本區(qū)大地構(gòu)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(qū)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(chǎn)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(qū)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(zhì)（礦床）特征

崔家莊礦區(qū)鐵礦產(chǎn)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(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致，受層位控制。礦化類型為沉積層狀磁鐵礦，產(chǎn)于綠泥片巖中，鐵礦類型為沉積變質(zhì)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(qū)內(nèi)廣泛分布，是一套火山變質(zhì)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(guān)系。

3.2 控礦構(gòu)造

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

3.3 變質(zhì)作用

以區(qū)域變質(zhì)作用為主，動力變質(zhì)作用、混合巖化不明顯，區(qū)內(nèi)巖石均為中變質(zhì)巖石，巖性為片巖，石英巖，原始正常沉積-火山巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造已經(jīng)消失，為片理所代替出現(xiàn)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(jīng)地表查證，異常與含鐵層位完全吻合，多數(shù)異常地表已見鐵礦體。工作區(qū)北東部有編號為93-309的近圓形的正異常，經(jīng)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(qū)內(nèi)大部分巖石無磁性或弱磁性，本區(qū)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(qū)鐵礦床成因類型為沉積變質(zhì)鐵礦床之變質(zhì)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?shù)装鍑鷰r均為綠泥片巖。礦體與圍巖產(chǎn)狀基本一致。

4.2 礦體形態(tài)

工作區(qū)礦體產(chǎn)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(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石呈深灰色-黑色，粒狀、柱狀變晶結(jié)構(gòu)，稠密浸染狀構(gòu)造為主、此外還有條帶、似條帶狀構(gòu)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(jié)構(gòu)：為中細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)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(biāo)志

5.1 控礦因素

（1）鐵礦層產(chǎn)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(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)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(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致，受層位控制，為海相沉積巖層經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用而形成[1]。礦化類型為沉積層狀磁鐵礦，產(chǎn)于綠泥片巖中，礦物組分簡單，鐵礦類型為沉積變質(zhì)型磁鐵礦床[3]。

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

5.2 礦床成因

本區(qū)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(chǎn)狀與圍巖一致。原巖為海底火山噴發(fā)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(zhì)來源，特別是火山活動間歇期的富鐵硅質(zhì)氣液大大的提高了海水中硅鐵的濃度，形成了硅酸和鐵質(zhì)膠體，在適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)條件下，形成硅質(zhì)條帶，后經(jīng)變質(zhì)作用鐵質(zhì)結(jié)晶凝結(jié)形成較粗顆粒的磁鐵礦，再經(jīng)構(gòu)造變動使磁鐵礦聚集形成鐵礦層。

5.3 找礦標(biāo)志

地層標(biāo)志：工作區(qū)內(nèi)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(qū)鞍山式鐵礦重要含礦層位。礦體的產(chǎn)出受地層的控制，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，受后期的構(gòu)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(biāo)志。

磁異常：磁鐵礦為主要礦石礦物，稍具規(guī)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(biāo)志。

巖石標(biāo)志：綠泥片巖發(fā)育地段。

在有利地層前提下巖石變質(zhì)程度較高的綠泥片巖相變質(zhì)巖區(qū)是有利的區(qū)段。

參考文獻

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

[2]山西省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 山西省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1989，410-412，440-441.

[3]李樹勛，冀樹楷等五臺山變質(zhì)沉積鐵礦地質(zhì)[M]. 長春：吉林科學(xué)技術(shù)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(yè)于太原理工大學(xué)現(xiàn)從事地質(zhì)勘查工作。