铁矿石是经济发展最基本的原材料之一(Holmes 等,2022)。岩浆型铁矿可归类为来自结晶的玄武质岩浆或陨铁的铁矿石(Blaney, 2007)。这种铁矿石代表了从玄武质熔体演化而来的富铁岩浆的结晶。常见的伴生矿包括玄武岩、辉长岩、斜长岩和萤石(Hu 等,2014)。磁铁矿是条带状铁建造和岩浆型铁矿床中形成的主要铁矿矿物之一,具有铁磁性;因此,它会被磁铁吸引并可被磁化(Alva-Valdivia 等,2020)。
条带状铁建造是一种由显眼的富铁物质和二氧化硅组成的沉积岩(Evans 等,2013)。这种构造通常发生在变质岩周围。它常被用作低品位铁矿石的来源。条带状铁建造(BIFs)遍布所有大陆,且通常年龄超过 17 亿年(Ramanaidou 等,2015)。红土型铁矿是一种来自红土(一种富含铁和铝的土壤类型)的铁矿石(Ramanaidou, 2009)。这种铁矿石是岩石风化的产物,发现于热带和亚热带地区,表现为严重风化的残余土壤。红土的颜色可以是深红褐色、铁锈红或紫色(Gidey 等,2020)。
如今,铁是钢铁生产、基础设施发展、汽车生产、机械、设备和消费品中必不可少的输入物(Jugovi? 和 Uskokovi?, 2009)。因此,对铁的高需求促使应用最先进的勘探技术来检测和开采(Gutzmer 和 Beukes, 2009)。为了满足在埃塞俄比亚建立钢铁和金属工业(1962 年至 1964 年之间)的需求,在该国多个地点进行了大量的铁矿勘探(Hamrla, 1966)。作为这一尝试的结果,埃塞俄比亚北部、西部和西南部地区的低品位变质岩或变沉积岩带被确定含有变质岩火山 - 沉积岩序列及相关侵入岩,使其成为最有前途的贱金属勘探区域(Tefera 等,1996)。
此外,埃塞俄比亚在各地点拥有丰富的铁矿资源,其中已锁定几种类型的铁矿床,包括岩浆型、红土型和条带状铁建造(Abay 等,2024)。大多数铁矿床被记录出现在奥罗米亚、阿姆哈拉、提格雷和阿法尔等地区(Assefa, 1991)。尽管如此,由于这些资源利用不足,该国仍然是铁和钢产品的净进口国。这意味着减少对外国铁进口的依赖,促进本地生产将至关重要。
在众多用于铁矿勘探的调查技术中,重力和磁法已在全球多种地质环境中得到应用(Ekwok 等,2023;Hinze 等,2013)。本研究展示了重力及磁法测量的结果,旨在勘探莫亚莱镇以西索洛洛铁矿点下方的铁矿床,为国家探索埃塞俄比亚铁矿床的整体努力做出贡献。使用这两种地球物理技术进行铁矿研究有其优点和缺点(Mariita, 2010)。重力和磁法可用于定位深部结构、地质边界、潜在区域和接触带。我们在调查中使用了二维联合建模,因为磁法在定位岩性接触带方面具有很高的分辨率,而重力法则能检测深部致密矿床。进行重力和磁法联合方法的另一个优势是它们可以相互支持,并增强对研究区地下地质真相的解释。重力分辨率有限和解释多解性,以及磁法方法经常易受噪声和信号失真的影响,是影响我们研究的困难之一。
构成研究区的索洛洛铁矿点(图 1)位于埃塞俄比亚南部奥罗米亚区域州博拉纳专区莫亚莱镇以西。它距离亚的斯亚贝巴 750 公里,可通过从亚的斯亚贝巴到莫亚莱的沥青路到达。其边界位于 UTM 坐标东经 500,200 米 - 501,200 米,北纬 391,000 米 - 392,200 米之间。该地图基于通用横轴墨卡托(UTM)投影,37N 区,为指定区域内的准确制图和空间分析提供了标准化坐标系统。使用的基准面是世界大地测量系统 1984(WGS 84),这是一个全球公认的大地测量参考框架,确保与现代全球定位系统和地理信息系统的一致性和兼容性。地图上的线性测量单位为米,作为距离的标准长度单位。
地图上显示的城市、道路和河网数据取自埃塞俄比亚地理信息系统空间数据集,并作为底图特征纳入。这些数据集提供了研究区内人类聚居地、运输基础设施和排水模式的必要地理信息。地图的地形表示源自数字高程模型(DEM),用于可视化景观的高程和地形特征,从而增强对区域物理特征分析和解释。