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对山西省五台县西金河铁矿矿床地质特征及成因浅析王奋利 1 王翠翠 2（1.2. 山西省第三地质工程勘察院，山西 榆次 030620）1 绪言西金河铁矿位于山西省五台县东腰庄西金河村一带。我院于 2008-2011 年在区内进行了普查工作，主要采用了物 探、槽探、钻探、样品测试等方法，大致查明了该区铁矿的 矿体特征、矿石质量、矿石自然类型，区内共求得铁矿石资 源量 751.76 万 t。本文根据我院长期在本区开展地质找矿取得的勘查成 果，进行系统总结，提出下一步找矿方向。2 矿区地质概述2.1 地层矿区内出露地层由老到新有：新太古界五台群石咀亚 群辛庄组，台怀亚群柏枝岩组、芦咀头组、鸿门岩组；古元 古界滹沱群豆村亚群四集庄组、南台组、大石岭组以及新生 界第四系（图 1）。铁矿体即赋存在柏枝岩组地层中。柏枝岩组为一套以基性酸性火山熔岩为主，夹少量 硅铁质及泥砂质沉积旋回，岩性较为单一，变化不大，该 组地层岩性主要有绿泥片岩、绢云绿泥片岩、绿泥钠长片 岩夹磁铁石英岩、绢云片岩及绢英片岩所组成。属绿片岩 相变质，是区内磁铁石英岩含矿层位，区内铁矿体即产于 磁铁石英岩中。2.2 构造矿区处于华北地台山西台背斜五台隆起区的中部，阳 坡道狮子窝香峪村李家庄倒转复向斜的北翼，区内地 层走向为北东向，倾向 310-340，倾角 30-50，区内发 育有断裂构造，但对矿体影响不大。2.3 岩浆岩区内岩浆岩分布广泛，主要分布于矿区北部。其中， 以五台中期的英云闪长岩奥长花岗岩和混合花岗岩、奥长花岗岩为主，另外也有少部分五台晚期、吕梁中晚期、喜玛拉雅期岩浆岩。3 地球物理特征本区内有两个大的异常，分别为西金河村异常和东腰庄村北异常。其中西金河村异常位于李家庄北东 6.5km 处， 异常编号为 DC93-322，异常类别为乙 1，异常特征为强磁 异常边缘的鼻状异常，范围 1.01.0km2，幅度约 50nT。根 据异常特征及所处地质位置推断，异常由晋 DC93-320（香 峪尖）铁矿向下延伸引起，由沉积变质型铁矿引起；东腰庄 村北异常位于东腰庄村北，异常编号 M36-1。（图 1）。图 1 矿区地质及航磁异常简图 81作者简介 : 王奋利 , 男，本科 , 工程师 , 从事地质矿产勘查工作。( 邮箱 )346351876摘要：西金河铁矿赋存于五台群台怀亚群柏枝岩组中下部磁铁石英岩中，属火山沉积 变质硅铁建造铁矿床。本区通过物探、槽探、钻探、样品测试等手段，大致查明了该区铁 矿的矿体特征、矿石质量、矿石自然类型。本文根据我院长期在本区开展地质找矿取得的 勘查成果，进行系统总结，提出下一步找矿方向。关键词：铁矿；矿床成因；矿石类型；找矿标志 中图分类号：P618.32 文献标识码：A 文章编号：1672-7487-（2014）04-81-3国 土 资 源EIGUOTUZIYUAN2014 年第 4 期（总第 61 期）4 矿床地质特征4.1 矿体特征区内共圈出 18 个铁矿体，矿体规模均较小，为小中 等规模。矿体多以层状、似层状产出，少量为透镜状（图2），矿体倾向 320-340，倾角 29-42，走向延长 178-1430m， 倾 向 延 深 50-323m， 厚 度 1.00-5.48m， 赋 存 标 高1376-1849m， 埋 深 0-368m， 全 区 铁 矿 石 TFe 品 位 20.02-43.44%， 平 均 27.18%， 品 位 变 化 系 数 18.20%，mFe 品 位3.49-38.35%，平均 20.75%，品位变化系数 37.26%。4.2 矿石矿物成分矿石中的金属矿物主要为磁铁矿，其次为镜铁矿及少 量褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿，脉石矿物主要为石英，其次为 铁白云石，偶见绿泥石、磷灰石。4.3 矿石的结构、构造矿石结构以细粒变晶结构为主，局部地段粒度较粗， 石英和磁铁矿颗粒都呈不规则的粒状。矿石构造以条带状、 条纹状构造为主，块状构造很少见。4.4 矿石的化学成分铁是矿石中的主要有用组分，S 含量在 0.07-0.17%，平 均 0.14%；P 含 量 在 0.065-0.084% 之 间， 平 均 0.076%。 是低硫磷的特征。根据表 1 可知，(CaO+Mg0)/(SiO2+Al2O3)比值在 0.11-0.28 之间，平均 0.21，小于 0.5，故本区铁矿石属于酸性矿石。图 2矿区 24 勘探线剖面图-2表 1化学分析结果表（B/10 ）4.5 矿石类型和品级4.5.1 矿石自然类型由表 2 可知，矿石中硅酸铁（siFe）平均含量 0.33%； 碳酸铁（cFe）平均含量 1.04%；硫化铁（sfFe）平均含量 0.33%。个别含量偏多是由于氧化或含镜铁矿所致。矿体露头呈灰黑色，局部部分有不同程度的氧化，氧化程度较小，矿石基本 上全部是原生矿，本区的 18 个铁矿体均按原生矿处理。表 2 物相分析成果表4.5.2 矿石工业类型和品级根 据 物 相 分 析 结 果 表 2， 矿 石 中 全 铁（TFe） 含 量25.62-30.44%， 平 均 28.35%； 磁 性 铁（mFe） 含 量 19.94-24.32%， 平 均 22.43%；mFe/TFe=22.43%/28.35%=79.17%，因此本区矿石工业类型属需选矿石中的弱磁铁矿石。4.6 共、伴生元素根据组合分析结果表 3，铁矿石中伴生有益组分均未达 到综合利用指标。表 3 组合分析结果表5 矿床成因及找矿标志5.1 矿床成因五台群含铁建造是一个由基性酸性陆源沉积的完（下转 108 页） 82分析结果 (%)SiO2CaOMgOAl2O3TiO2CuSPAuAg最小值34.244.611.690.190.0420.0060.070.0650.0510-61.310-6最大值42.199.793.90.560.0660.0260.170.0840.1010-62.510-6平均值38.267.282.790.320.0560.0130.140.0760.0610-61.7810-6编号分析结果（%）占有率（%）TFecFeoFesiFesfFemFecFeoFesiFesfFemFeWX0125.621.653.400.320.2119.946.4413.271.250.8277.83WX0227.230.613.430.170.2822.452.2412.600.621.0382.45WX0330.090.503.680.650.5024.321.66680.82WX0430.441.405.410.170.3323.014.6017.770.561.0875.59平均28.351.043.980.330.3322.433.7413.971.151.1579.17分析项目SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OMnP2O5SCO2H O+2FeO最小37.250.7026.360.043.240.960.020.0530.130.0160.035.280.917.78最大42.593.8436.810.1610.302.860.0430.360.140.1020.2012.481.4410.04平均40.471.8830.920.0886.802.000.030.1330.130.0629.25华 北HUAB国 土 资 源EIGUOTUZIYUAN2014 年第 4 期（总第 61 期）图 3 工作区地质灾害野外核查照片一般为 50m-150m。煤层开采条件简单。由于煤层埋藏浅， 地下煤层开采后，采空区顶板冒落，在垂向上发生变形移动， 并波及到地表，在采动范围内发生地面变形，产生地面塌陷。 工作区内采空塌陷及地裂缝具有分布范围广，裂陷的垂直位 移大，伴生裂缝发育，裂陷上部的建筑物损毁程度高，裂陷 呈宽条带状弧形分布之特点。通过野外核查与区内地质背景分析，认为太原市万柏 林区境内的地质灾害主要由人为动力因素引发，如地下采煤 引起的地面塌陷与地裂缝；矿区内随意堆放的煤矸石、固体 废弃物和生活垃圾等，为泥石流发生提供了物源基础（如图4 所示），进而产生泥石流潜在危害；而随着经济发展，区 内大量开挖坡脚建房、修路，使斜坡下部失稳，形成人工边 坡，造成崩塌、滑坡的发生。而自然动力因素引发的地质灾 害在区内占次要地位。4 结束语通过本文的工作，以遥感技术为支持，野外核查为辅助，查明了太原市万柏林区地质灾害的现状，为万柏林区的经济发 展及长远规划提供了基础支持。针对已存在的地质灾害和潜在 的地质灾害隐患点，建议地方政府从以下几个方面加以防治：图 4 泥石流物源（1）建立严格的地质灾害监测网，且监测网要不断地更新完善 ;（2）建议加强群测群防、群专结合工作；（3）地质灾害管理部 门应加强与相关机构的合作，特别是与气象部门的合作。参考文献：1 曾 青 石 , 张 像 源 , 陈 辉 . 基 于 3S 技 术 的 地 质 灾 害 野 外 调 查 数 字 采 集 系 统 的 研 究 J, 水 文 地 质 工 程 地 质 ,2006,(11):121-125.2 赵平安 , 薛永安 , 张建亮 . 神东矿区沉陷地质灾害监 测与防治 J, 煤矿安全 ,2011,(7):147-149.3Sarkar S,Kanungo D P. Landslides in relation t o t e r r a i n p a r a m e t e r s - A r e m o t e s e n s i n g a n d G I S approachJ,Map India Conference,2003.4Esmali A,Ahmadi H.Using GIS&RS in mass movements hazard zonation-Acasestudy in Germichay WatershedJ, Ardebil, Iran. Map India Conference2003.5Saha A KGupta R P,Arora M K. GIS-based data integration for landslide hazard zonation in the Garhwal HimalayasJ.Map India Conference.2003.（上接 82 页）整旋廻，铁矿的形成与基酸性火山岩有直接联系。原生矿 石主要矿物成分是石英、磁铁矿，少量的硅酸铁、碳酸铁及 硫化铁，表明铁质主要来源于基中性火山岩，少量来源于 陆源。在火山间歇期沉积成矿，后期的区域变质作用又使铁 矿进一步重结晶、重组合，使矿石品位进一步变富。矿体与顶底板围岩界线清楚，产状一致，并一同发生 变质作用。矿石具明显的条纹、条带状构造，它是微小沉积 韵律结构在矿石中的反映。从岩石组合和矿石的矿物成分、化学成分、结构构造 等特征来看，它已显示出受变质的沉积岩的特征。由此表明， 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 火山沉积变质型硅铁建造铁矿床。5.2 控矿因素严格受地层层位控制，矿体主要分布于柏枝岩组中下 部磁铁石英岩中。受构造控制，由于受变形变质构造的影响，使磁铁石 英层发生褶皱变形，局部加厚变富，或拉薄变贫。5.3 找矿标志第一、该类型矿床主要分布于柏枝岩组中下部，受层 控明显。第二、构造对铁矿的控制作用也特别明显，许多大中型 铁矿的分布与强烈的褶皱作用关系密切，如山羊坪大型铁矿 床是早期平卧褶皱经后期不对称圆滑褶皱叠加而成，使铁矿层在转折端厚度显著增加几倍，所以褶皱构造的发育程度，特别是多期褶皱构造叠加的转折部位是寻找大、中型铁矿的 重要标志。第三、磁异常条件：在磁异常范围大、形状较为规则 且有宽缓变化趋势的磁异常中，往往是指示深部工业矿床的 重要间接标志之一。参考文献：1 山西省第三地质工程勘察院 . 山西省五台县东腰 庄西金河一带铁矿普查地质报告 R,2013.2 山西省地矿局区调队 .1:5 万岩头、豆村测区区域地 质调查报告 R,1989.3 国 土 资 源 部 . 铁、 锰、 铬 矿 地 质 勘 查 规 范 (DZ/ T0200-2002)S, 北京 : 地质出版社 ,2003.4 山西省地质矿产局