初探山西寶山鐵礦地質特征

劉志明

摘要：寶山鐵礦區位于山西省代縣與繁峙兩縣交界處，位于繁峙縣巖頭鄉境內，本文對山西寶山鐵礦進行系統的研究，主要對區域地質特征、礦區地質特征、礦產地質特征等成礦環境及影響成礦環境的因素進行分析，希望通過本次工作為以后該地區尋找鐵礦提供依據及參考。

關鍵詞：寶山鐵礦；地質特征；成礦環境

1.區域地質

1.1區域地層

出露地層由老到新有太古界繁峙群，元古界五臺群，滹沱群豆村亞群，古生界寒武系、奧陶系、新生界第四系。

1.1.1上太古界繁峙群

為本區出露最老的地層，主要分布于北東與南東部地帶，構成外圍部分。以變粒巖，片麻巖為主，變質程度較高的巖系。

1.1.2下元古界五臺群

為本區出露最多的地層，分布在圖幅的中央及南部，為一套變質程度較淺的片巖系。由兩個組組成，由老到新為柏枝巖組的斜長角閃巖和臺懷組的絹云綠泥片巖，與下覆繁峙群為地層角度不整合接觸。

1.1.3中元古界滹沱群豆村亞群

由豆村亞群四集莊組變質底礫組成，零星分布在本區的南中及東南角。呂梁運動使其徊返褶皺。與下覆地層為角度不整合接觸。

1.1.4古生界寒武系奧陶系

零星分布在四十畝梁和秘魔寺一帶，與下覆繁峙群、五臺群呈角度不整合接觸。

1.1.5第四系

由黃土和殘坡積物組成。分布在溝谷峨口以北盆地一帶。

1.2區域構造

本區結晶基地在呂梁期徊返隆起為陸，以后一直處于被侵蝕剝蝕階段。這套地層在臺懷運動形成了NE、SW向的褶皺帶。在五臺運動先形成南北向較開闊的褶曲構造，后期受西北、南東方向壓應力的擠壓，形成了北東東向褶皺構造，兩期褶曲構造相互迭加。到呂梁運動基底地層又受到了北北西、南南東方向繼承性的強力壓應力的擠壓，對本區影響較大，產生了非常發育的北東東向緊密褶皺帶，造成五臺群與滹沱群地層在局部不整合接觸，并導致層間裂隙、斷層破碎帶較發育，為本區的巖漿巖活動提供了良好的通道。

1.3區域巖漿巖

區內巖漿活動較為頻繁，期次多，巖性雜，從基性到酸性巖皆有，多分布在結晶基底地層中，蓋層內較少。產出的巖性以前寒武系酸性巖為主。①呂梁期基性巖：如綠青，山羊坪，甘泉寺巖體；酸性巖：如南溝里，照山，西臺花崗巖巖體。②燕山期基性巖：僅在凡支山分布有玄武巖，噴出的火山灰；酸性巖：分布面積較小，在灘山有花崗斑巖及石英斑巖出露。

2.礦區地質

2.1地層

本礦區出露地層為五臺群綠片巖系，及第四系覆蓋層，由老到新分述如下：

2.1.1五臺群柏枝巖組楊坡道下段

（1）鐵礦底板巖系

本套地層由絹云石英片巖，云母綠泥片巖組成。本地層為礦區的含礦巖系。①絹云石英片巖：淺灰、褐灰色，風化面色變深，片狀構造，片理發育。組成礦物：石英，絹云母，少量綠泥石。為鐵礦的近礦底板，分布在礦區四周和N1、N4背斜核部，及在鉆孔時打穿礦層時見到。如ZK2410、ZK2407、ZK2408鉆孔中礦層底板。由于該礦層位在礦區出露未見底，結合區域地質推斷厚度大約幾百米。②云母綠泥片巖：黃褐、黃綠色、石英條帶寬大者為灰白色，組成礦物：石英、綠泥石、白云母、絹云母等。為鐵礦的直接底板分布范圍較廣，在ZK1801、ZK1802、ZK1803、付ZK2802鉆孔中見到，厚幾米至十幾米。其下部為碳質絹云石英片巖，絹云石英片巖。

2.1.2第四系

由黃土和殘坡積物及礫石組成。礦區南坡覆蓋層較薄，北坡覆蓋層普遍較厚，厚度在3m～5m。

2.2構造

礦區的地質構造受五臺山區大型構造格局的控制，以褶皺和斷層為主要特征。自太古代以后本區曾經歷了多次的構造運動，如太古代末期的臺懷運動，元古代五臺運動和元古代末期的呂梁運動及中生代的燕山運動，均對本區有顯著影響，并都產生了新的構造格局和新的構造行跡，使古構造行跡遭到掩蓋和改造，故難以恢復。

2.2.1褶皺構造

礦區經歷了多次的構造運動，產生了復雜的褶曲構造，因此在解釋褶曲構造時，由于巖石古老變質程度深，變質前原巖性特征已不能辨認，加之巖層厚度較大，傾角較陡，小型褶曲特別發育，想正確確定褶曲的空間位臵有一定困難，故現只能以鐵礦層為標志層。N1向斜：長1000m，向斜走向EW，在地表由于開采原因已找不到槽部，僅在16線和20線北部之間的采坑中發現了N1向斜的核部。核部巖層較陡，傾角在70°±，該向斜向東延伸，寬達380m，在24線以東由于F3斷層的錯動和巖體侵入的影響，使褶曲遭受破壞，只保留下向斜的南翼。此向斜是全區所有地層出露最全的一個向斜，三層鐵礦在此向斜中均有產出。N2背斜：長1400m，褶曲走向近EW，出露較窄。在20線以西兩翼產狀正常或近直立，20線以東倒轉，軸向南傾，傾角70°±。

2.2.2斷裂構造

礦區內不僅褶皺構造復雜，斷裂構造也極其發育。均對礦體起破壞作用。由于該礦區內第四系較為發育，故斷層沿走向大部分為推斷斷層。該礦區內共出露七條斷層，分別為F1、F2、F3斷層。在地表發現的斷層，沒有明顯的位移，只是使礦體破碎，對礦體的開采過程影響不大。

2.3巖漿巖

礦區為五臺山區西部的一個組成部分。因此礦區的巖漿巖活動和五臺山區的巖漿巖有共同特征。即活動頻繁，期次多，巖性雜。對礦體起到了破壞作用。由于輝綠巖的侵入，使礦體厚度加大，品位提高。在礦區出露的巖漿巖有：變輝長輝綠巖、輝綠巖、斜長角閃巖等。①變輝長輝綠巖：灰綠色，風化面色變淺，塊狀結構，節理中等，巖石堅硬。組成礦物：綠泥石，輝石，斜長石，石英等。其中有綠簾石細脈穿插，與圍巖接觸界限明顯。分布在礦區北部較多。②輝綠巖：黑綠色，塊狀構造，巖石堅硬，含有石英。在礦區內大量分布。③斜長角閃巖：深黑綠色，細粒塊狀構造。巖石堅硬。endprint

3.礦體地質

3.1礦體特征

礦區面積1.6149km2，南北延伸2000m，東西寬1500m。全區鐵礦較為集中，均產在N1、N3兩個向斜構造中。我們稱含礦的向斜為礦帶。N1礦帶分布在礦區北部，南北寬300m～ 500m，東西走向延伸長600m，采坑CK1、CK2、CK3控制了該礦帶的南翼，礦石品位較低。北翼礦體露天開采已基本將厚度大，品位高的礦體采完。所余深部礦體宜用硐采方式開采。礦帶賦存標高為900m～1350m。N1礦帶中分布有Fe1、Fe2、Fe3三層礦，其主要特征是單層礦體厚度小，一般為2m～8m，深部厚度加大為10m～20m。由地表到深部礦體品位升高。礦帶受輝綠巖影響，礦體北翼被抬高。N3礦帶分布在礦區中部，東西長約400m。由采坑CK11、CK12、CK13、CK14、CK15控制。本礦帶中僅含有第二層鐵礦。受F3斷層的影響，礦體在斷層西面抬高，在24線向斜抬高出露礦層底板。

3.2礦石質量

3.2.1礦石礦物成分

礦石礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦；脈石礦物主有鐵白云石、陽起石、綠泥石、角閃石、鐵云母、石英、透閃石、方解石。

3.2.2礦石結構、構造

礦石的結構均為自形—半自形粒狀結構。磁鐵礦呈半自形—自形體，以單一的顆粒或凝塊（連晶）形式產出。石英呈多邊形鑲嵌結構，呈細粒港灣鑲嵌結構。鐵礦石的構造主要包括條帶狀構造、條紋狀構造、原生沉積構造及顯微褶皺構造。

3.2.3礦石類型和品級

（1）礦石自然類型，按礦體的脈石礦物將礦石劃分為三種類型：①石英型鐵礦石：鐵礦石的脈石條帶由石英組成，全區95%以上的鐵礦石為此類型。②絹云型鐵礦石：主要分布在礦體邊部，無工業價值，只有劃分類型的意義。③閃石型鐵礦石：該礦石野外無法判斷與識別，只能根據化驗結果劃分。

（2）礦石的工業類型：根據寶山鐵礦區采礦、選礦需要，將鐵礦石劃分為磁性和非磁性兩種。

4.礦產成因

經過對礦山地質特征系統分析認為該礦床的成因類型為火山沉積變質型鐵礦；工業類型為沉積變質鞍山式鐵礦。

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