山西省代县初峪沟大型铁矿地质特征及找矿意义_黄华.pdf

0650641 矿区地质特征初峪沟铁矿大地构造位置处于华北克拉通中北部，山西台背斜五台山块隆（）的恒山五台山穹状隆起之上，北与滹沱河新裂陷之代县凹陷靠近。本区花岗质岩石种类繁多，分布广泛，从太古宙、元古宙到中生代均有岩体出露，如车厂北台岩体、兰芝山岩体、石佛岩体、峨口岩体以及王家2会岩体等。矿区北部及中部大面积出露五台期片麻状花岗岩，南侧地层岩性主要为新太古界石咀群文溪组的角闪片岩、绢云石英片岩，以及少量新生界第四系松散堆积层，铁矿体即赋存在文溪组地层中。矿区内变质作用强烈，变质岩分布广泛，主要有角闪片岩、二云母石英片岩、磁铁石英岩等。区内构造以褶皱构造为主，断裂构造次之。主要褶皱构造为初峪沟向形，分布于矿区中部偏南，北翼被五台期片麻状花岗岩覆盖，褶皱轴向均近东西，褶皱轴向北西倾伏，伏角25左右，南东端扬起，两翼地层倾角较陡，多在7085之间。主要断裂为初峪沟逆断层，横贯整个勘查区，走向近东西向，倾向北，倾角4050。2 找矿过程20112014年，中国冶金地质总局三局通过:1 1万地面磁测工作圈出磁异常1处带状异常，正异常位于矿区中部和南部，负异常位于矿区北部（见图1）。在中部和南部的正异常区内，以2000 nT等值线为基准共圈定了3个异常中心，编号依次为-3、-1、-2号磁异常（-3与-2号磁异常分布于勘查区外）。其中-1号异常主体处于勘查区中北部的片麻状花岗岩分布区。磁测工作结果证实，本区除矿化体外，其他岩石（包括片岩及花岗岩）3磁性微弱，在地面不足以引起较强的磁异常。勘查区内磁测圈定的-1磁异常强度较大，峰值大于3000 nT，并且其走向与地层一致，与航磁异常吻合，据此推断-1号磁异常为具有较强磁性的磁性体所引起，为矿致异常。在此基础上对横穿磁异常的5号勘探线进行磁测4数据反演计算，初步认为异常由位于断层下盘的矿体引起，推测矿体呈背形产出且与地层产状一致，于是布设实施向南倾斜的ZK501，结果该钻孔作者简介：黄华（1989），女，工程师，硕士，毕业于中国地质大学（北京），主要从事地质勘查工作。山西省代县初峪沟大型铁矿地质特征及找矿意义摘要：文章以初峪沟大型铁矿床的地质特征、矿体及矿石特征为基础，结合区内估算铁矿石资源量2万余吨的找矿成果，通过分析矿床成因与找矿过程，探讨花岗岩覆盖区铁矿深部找矿意义。关键词：花岗岩覆盖区；矿体特征；找矿意义；初峪沟大型铁矿中图分类号：P611 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）02-64-41112黄 华，刘 超 ，高少阳，成建功（1.中晋环境科技有限公司，山西 太原 030002；2.中国冶金地质总局三局，山西 太原 030002）未见矿，引发地质人员思考。接下来，根据井中三分量磁测推测盲磁性体位于钻孔北侧，实施了与ZK501倾向相反（向北倾斜）的ZK502并找到矿层，见矿厚度最大29.9 m，真厚度最大26.64 m。20122019年，勘查区继续布设实施了ZK505和ZK504，在5号勘探线圈定出多条厚大铁矿体（见图2），结合其他剖面勘查成果，成功在峨口岩体一带铁矿勘查区内实现磁法找矿突破，目前预计区内铁矿资源量可达2亿 t，展示了初峪沟大型铁矿床巨大的找矿潜力。3 矿体特征通过开展钻探工程，共揭露9条铁矿体，均赋存于初裕沟向形北翼的新太古界五台超群文溪组地层中。矿体呈层状、似层状、透镜状，产状与围岩一致。其中Fe1矿体在地表出露，以赤褐铁矿为主；Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8、Fe9号矿体为隐伏矿体，以磁铁矿为主，均位于矿区中部片麻状花岗岩体之下，其中Fe3、Fe4、Fe5号矿体规模较大。Fe3为主矿体，矿体倾角6572，平均倾角68，由15个钻探工程控制，走向控制长度1796 m，控制标高2621127 m，控制延伸933 m，埋深150290 m。真厚度1.8834.43 m，平均真厚度13.30 m。TFe品位24.59%34.40%，平均31.55%，TFe品位变化系数为9.09%；mFe品位19.37%28.66%，平均22.30%，mFe品位变化系数为10.49%。Fe4矿体倾角6572，平均倾角68，由12个钻探工程控制，走向控制长度1796 m，控制标高4581094 m，控制延伸686 m。真厚度 2.6427.05 m，平均真厚度10.26 m，厚度变化系数为68.52%。TFe品位28.82%32.58%，平均31.20%，TFe品位变化系数为2.56%；mFe品位15.88%23.51%，平均21.58%，mFe品位变化系数为11.49%。Fe5矿体倾角6572，平均倾角68，由12个钻探工程控制，走向控制长度1796 m，控制标高410-1012 m，控制延伸649 m。真厚度4.3326.16 m，平均真厚度13.47 m，厚度变化系数为49.94%。TFe品位29.13%32.49%，平均31.41%，TFe品位变化系数为4.31%；mFe品位17.53%24.89%，平均21.48%，mFe品位变化系数为11.93%。各矿体位于初峪沟向形北翼五台超群文溪组地图1 山西省代县初峪沟铁矿勘查区地质及物探综合平面图1.第四系人工堆积；2.第四系冲洪积；3.第四系残坡积；4.文溪组角闪片岩；5.文溪组绢云母石英片岩；6.文溪组斜长角闪岩；7.尾矿库；8.铁矿体；9.五台期片麻状花岗岩；10.地层界限；11.断层；12.推测断层；13.勘探线编号；14.正负磁异常等值线；15.见矿钻孔；16.未见矿钻孔；17.勘查区范围华北自然资源地质勘探2023.2黄 华，等：山西省代县初峪沟大型铁矿地质特征及找矿意义总第113期022023年0650641 矿区地质特征初峪沟铁矿大地构造位置处于华北克拉通中北部，山西台背斜五台山块隆（）的恒山五台山穹状隆起之上，北与滹沱河新裂陷之代县凹陷靠近。本区花岗质岩石种类繁多，分布广泛，从太古宙、元古宙到中生代均有岩体出露，如车厂北台岩体、兰芝山岩体、石佛岩体、峨口岩体以及王家2会岩体等。矿区北部及中部大面积出露五台期片麻状花岗岩，南侧地层岩性主要为新太古界石咀群文溪组的角闪片岩、绢云石英片岩，以及少量新生界第四系松散堆积层，铁矿体即赋存在文溪组地层中。矿区内变质作用强烈，变质岩分布广泛，主要有角闪片岩、二云母石英片岩、磁铁石英岩等。区内构造以褶皱构造为主，断裂构造次之。主要褶皱构造为初峪沟向形，分布于矿区中部偏南，北翼被五台期片麻状花岗岩覆盖，褶皱轴向均近东西，褶皱轴向北西倾伏，伏角25左右，南东端扬起，两翼地层倾角较陡，多在7085之间。主要断裂为初峪沟逆断层，横贯整个勘查区，走向近东西向，倾向北，倾角4050。2 找矿过程20112014年，中国冶金地质总局三局通过:1 1万地面磁测工作圈出磁异常1处带状异常，正异常位于矿区中部和南部，负异常位于矿区北部（见图1）。在中部和南部的正异常区内，以2000 nT等值线为基准共圈定了3个异常中心，编号依次为-3、-1、-2号磁异常（-3与-2号磁异常分布于勘查区外）。其中-1号异常主体处于勘查区中北部的片麻状花岗岩分布区。磁测工作结果证实，本区除矿化体外，其他岩石（包括片岩及花岗岩）3磁性微弱，在地面不足以引起较强的磁异常。勘查区内磁测圈定的-1磁异常强度较大，峰值大于3000 nT，并且其走向与地层一致，与航磁异常吻合，据此推断-1号磁异常为具有较强磁性的磁性体所引起，为矿致异常。在此基础上对横穿磁异常的5号勘探线进行磁测4数据反演计算，初步认为异常由位于断层下盘的矿体引起，推测矿体呈背形产出且与地层产状一致，于是布设实施向南倾斜的ZK501，结果该钻孔作者简介：黄华（1989），女，工程师，硕士，毕业于中国地质大学（北京），主要从事地质勘查工作。山西省代县初峪沟大型铁矿地质特征及找矿意义摘要：文章以初峪沟大型铁矿床的地质特征、矿体及矿石特征为基础，结合区内估算铁矿石资源量2万余吨的找矿成果，通过分析矿床成因与找矿过程，探讨花岗岩覆盖区铁矿深部找矿意义。关键词：花岗岩覆盖区；矿体特征；找矿意义；初峪沟大型铁矿中图分类号：P611 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）02-64-41112黄 华，刘 超 ，高少阳，成建功（1.中晋环境科技有限公司，山西 太原 030002；2.中国冶金地质总局三局，山西 太原 030002）未见矿，引发地质人员思考。接下来，根据井中三分量磁测推测盲磁性体位于钻孔北侧，实施了与ZK501倾向相反（向北倾斜）的ZK502并找到矿层，见矿厚度最大29.9 m，真厚度最大26.64 m。20122019年，勘查区继续布设实施了ZK505和ZK504，在5号勘探线圈定出多条厚大铁矿体（见图2），结合其他剖面勘查成果，成功在峨口岩体一带铁矿勘查区内实现磁法找矿突破，目前预计区内铁矿资源量可达2亿 t，展示了初峪沟大型铁矿床巨大的找矿潜力。3 矿体特征通过开展钻探工程，共揭露9条铁矿体，均赋存于初裕沟向形北翼的新太古界五台超群文溪组地层中。矿体呈层状、似层状、透镜状，产状与围岩一致。其中Fe1矿体在地表出露，以赤褐铁矿为主；Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8、Fe9号矿体为隐伏矿体，以磁铁矿为主，均位于矿区中部片麻状花岗岩体之下，其中Fe3、Fe4、Fe5号矿体规模较大。Fe3为主矿体，矿体倾角6572，平均倾角68，由15个钻探工程控制，走向控制长度1796 m，控制标高2621127 m，控制延伸933 m，埋深150290 m。真厚度1.8834.43 m，平均真厚度13.30 m。TFe品位24.59%34.40%，平均31.55%，TFe品位变化系数为9.09%；mFe品位19.37%28.66%，平均22.30%，mFe品位变化系数为10.49%。Fe4矿体倾角6572，平均倾角68，由12个钻探工程控制，走向控制长度1796 m，控制标高4581094 m，控制延伸686 m。真厚度 2.6427.05 m，平均真厚度10.26 m，厚度变化系数为68.52%。TFe品位28.82%32.58%，平均31.20%，TFe品位变化系数为2.56%；mFe品位15.88%23.51%，平均21.58%，mFe品位变化系数为11.49%。Fe5矿体倾角6572，平均倾角68，由12个钻探工程控制，走向控制长度1796 m，控制标高410-1012 m，控制延伸649 m。真厚度4.3326.16 m，平均真厚度13.47 m，厚度变化系数为49.94%。TFe品位29.13%32.49%，平均31.41%，TFe品位变化系数为4.31%；mFe品位17.53%24.89%，平均21.48%，mFe品位变化系数为11.93%。各矿体位于初峪沟向形北翼五台超群文溪组地图1 山西省代县初峪沟铁矿勘查区地质及物探综合平面图1.第四系人工堆积；2.第四系冲洪积；3.第四系残坡积；4.文溪组角闪片岩；5.文溪组绢云母石英片岩；6.文溪组斜长角闪岩；7.尾矿库；8.铁矿体；9.五台期片麻状花岗岩；10.地层界限；11.断层；12.推测断层；13.勘探线编号；14.正负磁异常等值线；15.见矿钻孔；16.未见矿钻孔；17.勘查区范围华北自然资源地质勘探2023.2黄 华，等：山西省代县初峪沟大型铁矿地质特征及找矿意义总第113期022023年067066层中，呈层状、似层状、透镜体状产出，其顶底板岩性为角闪片岩和二云母石英片岩。区内地层包括矿体受区域变质构造影响，局部发生了不同程度的弯曲，形成了一系列挠曲、褶皱，矿体局部的形态、倾向、倾角变化较大，但区内含矿层位整体上是连续的，产出层位较稳定。4 矿石类型4.1 矿石自然类型根据矿石中所含矿物的种类不同，本区Fe1铁矿石属于赤铁矿石，Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8、Fe9铁矿石属于石英型磁铁矿石。矿石矿物以磁铁矿为主，含量15%30%，其次为褐铁矿、赤铁矿等。脉石矿物主要有石英、角闪石（镁铁闪石