(五)鄂西-湘西北铁矿成矿区
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鄂西-湘西北地区是我国最重要的宁乡式铁矿成矿区。这里分布有一大批大中型铁矿床，其铁矿总储量多达22.8亿吨（含表外储量），占我国宁乡式沉积铁矿总储量的58.7%。
本区泥盆纪地层自下而上依次为：①中泥盆统云台观群（D2y），厚层砂岩，底部偶见砾岩，厚40m；②上泥盆统黄家磴组（D3h），细粒石英砂岩，上部夹页岩及两层铁矿（Fe1和Fe2），厚45m；③上泥盆统写经寺组（D3x），下段为泥灰岩及钙质页岩，底部夹铁矿层Fe3，厚30m，上段为页岩及石英砂岩，底部夹铁矿层Fe4，厚20m。
由上可知，铁矿层在本区均产于上泥盆统，共有4层，其中Fe1、Fe2矿层产于上泥盆统下段的黄家磴组中，而Fe3和Fe4矿层则产于上泥盆统上段的写经寺组内。
图2-15反映了鄂西-湘西北成矿区宁乡式铁矿在古海盆地中的分布位置、各矿区的铁矿层产出状况及其主矿层的围岩岩相特征，从图中可以看出：
Fe1矿层赋存在上泥盆统黄家磴组（D3h）中部的页岩中，主要分布于恩施铁厂坝、建始太平口、十八格、大支坪，巴东仙人岩、瓦屋场和秭归杨柳池一带，大致呈北东东向分布（图2-15）。在建始十八格和秭归白燕山矿区，该层属于主矿层。矿层主要由砂质鲕状赤铁矿矿石组成，呈透镜状、似层状产出，厚度一般较小，约0.7m左右。含铁品位平均为35%。
Fe2矿层赋存在黄家磴组上部的页岩夹砂岩或砂岩夹页岩中，主要分布于鄂西的宜昌、长阳、巴东和秭归一带，在湘西北的石门、慈利和桑植等地某些矿床中也有产出，其中在石门太清山和桑植麦地坪等矿区中，该层铁矿属主矿层。矿体呈透镜状或似层状，延伸可达5km左右。矿层厚度一般为1～2m左右。矿石主要由砂质鲕状赤铁矿组成，通常含铁30%～40%，局部有富矿产出。
Fe3矿层赋存在写经寺组（D3x）下段底部，在多数情况下，底板为石英砂岩，顶板为页岩或泥灰岩。该矿层遍布于全区，且多属主矿层。矿层在一些大型矿床中呈层状分布近百平方公里，厚度一般1.5～3.4m。矿石主要为钙质鲕赤铁矿或砂质鲕状赤铁矿，在多数情况下含铁量随矿体厚度的变大而递增，平均品位40%左右，并常有富铁矿产出。
Fe4矿层赋存在写经寺组（D3x）上段底部页岩夹灰岩中，主要分布在建始、巴东、长阳、五峰一带。在建始太平口、巴东仙人岩和瓦屋场矿区，该矿层属于主矿层。矿体大多呈薄层状（多层）或透镜体。矿石主要由菱铁矿、鲕绿泥石和鲕状赤铁矿组成。含铁品位25%～40%。
综上所述，本区上泥盆统含矿沉积岩相和矿石相随时间的演化趋势是：容矿沉积围岩岩相由以页岩为主夹砂岩向钙质页岩夹灰岩转化，铁矿石相由砂质鲕状赤铁矿逐渐向钙质鲕状赤铁矿演化，最后生成由菱铁矿、鲕绿泥石和鲕状赤铁矿组成的矿石相。Fe1、Fe2和Fe3 矿层形成于海侵沉积旋回岩系中，而 Fe4 则形成于海侵末期或海退沉积旋回岩系内。
图2-15 鄂西-湘西北成矿区宁乡式铁矿床的矿层产出和围岩岩相分布
在古海盆地北东缘的长阳火烧坪、青岗坪、马鞍山至东南部的松木坪以及宜昌的官庄一带，主矿层为Fe3，次要矿层Fe1、Fe2和Fe4在多数矿区中俱全，但矿石大多为贫矿，只有个别矿区（如松木坪）含铁品位较高。而在古海盆中心的官店、黑石板、伍家河、龙角坝和长潭河等矿床不仅规模巨大，矿石含铁品位也相对较高（TFe39%～47.5%），富矿所占比重较大，约占一半左右。
同样，在古海盆地边缘的慈利-石门一带的铁矿床，主矿层虽也为Fe3，但其围岩主要是砂岩夹页岩，矿床规模均为中小型。矿石含铁品位中等（TFe34%～44%）。
磷在铁矿石中的含量亦与矿床所处的古地理位置有关。在沉积海盆地边缘的矿床中，磷的含量较低，如在石门-慈利-桑植一带的铁矿中，矿石磷的含量大多介于0.06%～0.58%，平均品位0.36%。在古海盆地边缘靠近武当淮阳古陆的官庄，磷的含量也只有0.42%，而位于古海盆中心的官店、龙角坝、长潭河等大中型沉积铁矿床中，磷的含量普遍较高，大多为0.75%～1.1%，平均0.84%。
