初探山西宝山铁矿地质特征

刘志明

摘要：宝山铁矿区位于山西省代县与繁峙两县交界处，位于繁峙县岩头乡境内，本文对山西宝山铁矿进行系统的研究，主要对区域地质特征、矿区地质特征、矿产地质特征等成矿环境及影响成矿环境的因素进行分析，希望通过本次工作为以后该地区寻找铁矿提供依据及参考。

关键词：宝山铁矿；地质特征；成矿环境

1.区域地质

1.1区域地层

出露地层由老到新有太古界繁峙群，元古界五台群，滹沱群豆村亚群，古生界寒武系、奥陶系、新生界第四系。

1.1.1上太古界繁峙群

为本区出露最老的地层，主要分布于北东与南东部地带，构成外围部分。以变粒岩，片麻岩为主，变质程度较高的岩系。

1.1.2下元古界五台群

为本区出露最多的地层，分布在图幅的中央及南部，为一套变质程度较浅的片岩系。由两个组组成，由老到新为柏枝岩组的斜长角闪岩和台怀组的绢云绿泥片岩，与下覆繁峙群为地层角度不整合接触。

1.1.3中元古界滹沱群豆村亚群

由豆村亚群四集庄组变质底砾组成，零星分布在本区的南中及东南角。吕梁运动使其徊返褶皱。与下覆地层为角度不整合接触。

1.1.4古生界寒武系奥陶系

零星分布在四十亩梁和秘魔寺一带，与下覆繁峙群、五台群呈角度不整合接触。

1.1.5第四系

由黄土和残坡积物组成。分布在沟谷峨口以北盆地一带。

1.2区域构造

本区结晶基地在吕梁期徊返隆起为陆，以后一直处于被侵蚀剥蚀阶段。这套地层在台怀运动形成了NE、SW向的褶皱带。在五台运动先形成南北向较开阔的褶曲构造，后期受西北、南东方向压应力的挤压，形成了北东东向褶皱构造，两期褶曲构造相互迭加。到吕梁运动基底地层又受到了北北西、南南东方向继承性的强力压应力的挤压，对本区影响较大，产生了非常发育的北东东向紧密褶皱带，造成五台群与滹沱群地层在局部不整合接触，并导致层间裂隙、断层破碎带较发育，为本区的岩浆岩活动提供了良好的通道。

1.3区域岩浆岩

区内岩浆活动较为频繁，期次多，岩性杂，从基性到酸性岩皆有，多分布在结晶基底地层中，盖层内较少。产出的岩性以前寒武系酸性岩为主。①吕梁期基性岩：如绿青，山羊坪，甘泉寺岩体；酸性岩：如南沟里，照山，西台花岗岩岩体。②燕山期基性岩：仅在凡支山分布有玄武岩，喷出的火山灰；酸性岩：分布面积较小，在滩山有花岗斑岩及石英斑岩出露。

2.矿区地质

2.1地层

本矿区出露地层为五台群绿片岩系，及第四系覆盖层，由老到新分述如下：

2.1.1五台群柏枝岩组杨坡道下段

（1）铁矿底板岩系

本套地层由绢云石英片岩，云母绿泥片岩组成。本地层为矿区的含矿岩系。①绢云石英片岩：浅灰、褐灰色，风化面色变深，片状构造，片理发育。组成矿物：石英，绢云母，少量绿泥石。为铁矿的近矿底板，分布在矿区四周和N1、N4背斜核部，及在钻孔时打穿矿层时见到。如ZK2410、ZK2407、ZK2408钻孔中矿层底板。由于该矿层位在矿区出露未见底，结合区域地质推断厚度大约几百米。②云母绿泥片岩：黄褐、黄绿色、石英条带宽大者为灰白色，组成矿物：石英、绿泥石、白云母、绢云母等。为铁矿的直接底板分布范围较广，在ZK1801、ZK1802、ZK1803、付ZK2802钻孔中见到，厚几米至十几米。其下部为碳质绢云石英片岩，绢云石英片岩。

2.1.2第四系

由黄土和残坡积物及砾石组成。矿区南坡覆盖层较薄，北坡覆盖层普遍较厚，厚度在3m～5m。

2.2构造

矿区的地质构造受五台山区大型构造格局的控制，以褶皱和断层为主要特征。自太古代以后本区曾经历了多次的构造运动，如太古代末期的台怀运动，元古代五台运动和元古代末期的吕梁运动及中生代的燕山运动，均对本区有显著影响，并都产生了新的构造格局和新的构造行迹，使古构造行迹遭到掩盖和改造，故难以恢复。

2.2.1褶皱构造

矿区经历了多次的构造运动，产生了复杂的褶曲构造，因此在解释褶曲构造时，由于岩石古老变质程度深，变质前原岩性特征已不能辨认，加之岩层厚度较大，倾角较陡，小型褶曲特别发育，想正确确定褶曲的空间位臵有一定困难，故现只能以铁矿层为标志层。N1向斜：长1000m，向斜走向EW，在地表由于开采原因已找不到槽部，仅在16线和20线北部之间的采坑中发现了N1向斜的核部。核部岩层较陡，倾角在70°±，该向斜向东延伸，宽达380m，在24线以东由于F3断层的错动和岩体侵入的影响，使褶曲遭受破坏，只保留下向斜的南翼。此向斜是全区所有地层出露最全的一个向斜，三层铁矿在此向斜中均有产出。N2背斜：长1400m，褶曲走向近EW，出露较窄。在20线以西两翼产状正常或近直立，20线以东倒转，轴向南倾，倾角70°±。

2.2.2断裂构造

矿区内不仅褶皱构造复杂，断裂构造也极其发育。均对矿体起破坏作用。由于该矿区内第四系较为发育，故断层沿走向大部分为推断断层。该矿区内共出露七条断层，分别为F1、F2、F3断层。在地表发现的断层，没有明显的位移，只是使矿体破碎，对矿体的开采过程影响不大。

2.3岩浆岩

矿区为五台山区西部的一个组成部分。因此矿区的岩浆岩活动和五台山区的岩浆岩有共同特征。即活动频繁，期次多，岩性杂。对矿体起到了破坏作用。由于辉绿岩的侵入，使矿体厚度加大，品位提高。在矿区出露的岩浆岩有：变辉长辉绿岩、辉绿岩、斜长角闪岩等。①变辉长辉绿岩：灰绿色，风化面色变浅，块状结构，节理中等，岩石坚硬。组成矿物：绿泥石，辉石，斜长石，石英等。其中有绿帘石细脉穿插，与围岩接触界限明显。分布在矿区北部较多。②辉绿岩：黑绿色，块状构造，岩石坚硬，含有石英。在矿区内大量分布。③斜長角闪岩：深黑绿色，细粒块状构造。岩石坚硬。endprint

3.礦体地质

3.1矿体特征

矿区面积1.6149km2，南北延伸2000m，东西宽1500m。全区铁矿较为集中，均产在N1、N3两个向斜构造中。我们称含矿的向斜为矿带。N1矿带分布在矿区北部，南北宽300m～ 500m，东西走向延伸长600m，采坑CK1、CK2、CK3控制了该矿带的南翼，矿石品位较低。北翼矿体露天开采已基本将厚度大，品位高的矿体采完。所余深部矿体宜用硐采方式开采。矿带赋存标高为900m～1350m。N1矿带中分布有Fe1、Fe2、Fe3三层矿，其主要特征是单层矿体厚度小，一般为2m～8m，深部厚度加大为10m～20m。由地表到深部矿体品位升高。矿带受辉绿岩影响，矿体北翼被抬高。N3矿带分布在矿区中部，东西长约400m。由采坑CK11、CK12、CK13、CK14、CK15控制。本矿带中仅含有第二层铁矿。受F3断层的影响，矿体在断层西面抬高，在24线向斜抬高出露矿层底板。

3.2矿石质量

3.2.1矿石矿物成分

矿石矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、黄铁矿；脉石矿物主有铁白云石、阳起石、绿泥石、角闪石、铁云母、石英、透闪石、方解石。

3.2.2矿石结构、构造

矿石的结构均为自形—半自形粒状结构。磁铁矿呈半自形—自形体，以单一的颗粒或凝块（连晶）形式产出。石英呈多边形镶嵌结构，呈细粒港湾镶嵌结构。铁矿石的构造主要包括条带状构造、条纹状构造、原生沉积构造及显微褶皱构造。

3.2.3矿石类型和品级

（1）矿石自然类型，按矿体的脉石矿物将矿石划分为三种类型：①石英型铁矿石：铁矿石的脉石条带由石英组成，全区95%以上的铁矿石为此类型。②绢云型铁矿石：主要分布在矿体边部，无工业价值，只有划分类型的意义。③闪石型铁矿石：该矿石野外无法判断与识别，只能根据化验结果划分。

（2）矿石的工业类型：根据宝山铁矿区采矿、选矿需要，将铁矿石划分为磁性和非磁性两种。

4.矿产成因

经过对矿山地质特征系统分析认为该矿床的成因类型为火山沉积变质型铁矿；工业类型为沉积变质鞍山式铁矿。

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