條帶狀鐵礦主要產於呂梁群袁家村組含鐵巖系中，受嚴格的層位控制。從呂梁地區嵐縣北村至尖山羅家岔，袁家村組含鐵巖系呈L型帶狀分布，走向北北東向，長44km，寬65438±0.4km，含鐵巖系主要由綠泥石片巖、絹雲母綠泥石片巖、鎂堿沸石(磁鐵礦和赤鐵礦)、鎂鐵質滑石角閃石片巖和變質應時砂巖組成。原巖是壹套粘土巖和中基性火山巖。根據含鐵巖系的層位、層序、巖相分析(沈寶峰等，1982；楊敏之等，1992)，含鐵巖系由三個微沈積旋回組成，構成壹個海侵沈積旋回。每個沈積旋回的底部為粉砂巖，中部為磁鐵礦和石英巖，上部為粘土巖。尖山-虎孤山兩層鐵礦床位於第壹個沈積旋回的底部。第壹個沈積旋回是海岸高能帶-低能帶-淺海環境的交替階段。第二個沈積旋回是淺海區，沈積碳質粘土巖。在第三個沈積旋回中，粉砂巖和粘土巖交替沈積為淺海帶的上部沈積相。壹般來說，含鐵巖系的形成環境是呂梁海槽邊緣坳陷和陸源附近的濱海(高能帶-低能帶)-淺海相沈積(楊敏之，1992)。鐵礦層主要形成於第壹個沈積旋回的海岸低能帶。第二、三沈積旋回為淺海環境，不利於鐵礦的形成。
關於呂梁群的時代，許多學者認為相當於五臺山地區的五臺群，屬於太古代(張其春等，1988；林峰等，1992)，還有的提出呂梁群袁家村組屬古元古代(楊敏之等，1992)。於金海(1997)根據周瑜組火山巖(2051Ma)和變質流紋巖(2099Ma)資料認為，呂梁群形成於2100Ma左右。耿等(2000)獲得組黑雲母麻粒巖的鋯石U-Pb等時線年齡為2360±95Ma，斜長角閃巖Sm-Nd等時線年齡為23565438±0.56Ma，表明呂梁群形成於2360~2200Ma，屬古元古代。因此，產於呂梁群的條帶狀成鐵鐵礦不同於五臺群的沈積變質鐵礦。
成礦帶為北北東向褶皺構造。該帶幾個超大型和大型礦床的構造如下:袁家村礦床為單斜褶皺疊加(圖5-18)；虎鼓山礦區是壹個北西向的向斜褶皺構造；尖山礦區由壹個向斜和壹個背斜組成。礦體多呈層狀、似層狀，與圍巖有相同的褶皺現象，向斜軸部有明顯的增厚現象。
礦石為赤鐵礦-磁鐵礦和鮞狀綠泥石-赤鐵礦-磁鐵礦，具豆狀、放射狀構造，殘余碎屑構造和條(帶)狀構造。礦石物相有壹定的變化規律。礦帶北端袁家村礦區，礦石中碳酸鐵含量為0.67% ~ 1.66%，氧相、碳酸鹽相、矽酸鹽相均發育，磁性鐵含量較低，為24.27% ~ 30.41%。在南面的尖山礦區，碳酸鐵含量較低，為0.49% ~ 0.83%，因此磁性鐵含量增加，為34.76% ~ 35.39%。碳酸鐵含量的變化與沈積古地理環境有關；磁性鐵含量的變化與變質程度有關，從袁家村到虎鼓山到尖山，變質相從綠片巖相到綠簾石角閃巖相，鐵礦石從赤鐵礦到磁鐵礦。
綜合上述鐵礦成礦帶在地質環境、礦體地質產狀、賦存序列、巖相、礦石類型等方面的特征，該成礦帶鐵礦床呈條帶狀鐵路構造形態，相當於國外優勢湖泊型(沈寶峰等，1982)，沈積環境為大陸沿海-淺海盆地邊緣坳陷區。鐵礦成礦經歷了沈積成礦-變質和變形轉化成礦兩個階段。厚而優質鐵礦層的形成主要受沈積環境——沈積作用、變質作用和構造作用控制。
圖5-18袁家村鐵礦四線剖面圖
(據姚培輝等1993)
Q—第四紀黃土殘積層；-寒武紀石灰巖和白雲巖；銀石英巖和含鐵石英巖；AC-綠泥石片巖和絹雲母片巖；δ—角閃巖。1-鐵礦石；2-故障；3—氧化區的下限