四川太和钒钛磁铁矿区地球物理特征及其找矿意义

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.010

摘要/Abstract

摘要：

本文以四川太和钒钛磁铁矿区地质成矿特征为研究背景,以高精度航磁数据为研究基础,辅以区域重力数据,结合实测岩(矿)石物性资料,对已知铁矿及其周边地区的地球物理特征进行研究分析,优选M47、M47-1、M47-2、M47-3、M47-4 5处异常。5处异常地质成矿环境较好,地球物理特征明显,磁场上表现为椭圆状、似椭圆状局部升高正磁异常,在重力垂向二阶导数场中反映为鼻状突起、似椭圆状局部重力高值异常;依据物性资料,钒钛磁铁矿和辉长岩(含矿) 磁性最强、密度最大,可引起明显的高磁、高重异常;结合地面踏勘结果,认为M47航磁异常与已知矿体有关;M47-1、M47-2为隐伏基性侵入岩(含矿)引起,利用GeoProbe软件和GMVPS软件进行2.5D反演,估算资源量约为4.69亿吨,具有一定的找矿潜力,值得进一步深入工作;M47-3、M47-4两处异常范围内可能存在隐伏的磁性矿体,并具有一定的埋深,应予以重视,建议在异常范围内开展地面三级查证工作,寻找与基性侵入岩相关的钒钛磁铁矿。

关键词: 钒钛磁铁矿, 辉长岩, 航磁异常, 地球物理特征

Abstract:

In this paper, we use regional geological metallogenic characteristics of Taihe area in Sichuan as the research background, the high-precision airborne magnetic data as the research foundation, supplements it with regional gravity data, then combines with the measured physical properties of rocks (minerals), to study and analyze the geophysical characteristics of known iron ores and their surrounding areas. Finally, we select 5 anomalies at M47, M47-1, M47-2, M47-3, and M47-4. These anomalies demonstrate typical geophysical characteristics, signifying potential mineralization. The magnetic anomaly presents as an elliptical local bulge with a positive magnetic anomaly, whereas the vertical second-order gravity derivative field resembles a nasally bulging elliptical positive anomaly. Notably, vanadium-titanium magnetite and gabbro (ore-bearing) exhibit the strongest magnetism and highest density, resulting in significant magnetic anomalies and strong anomalies, as corroborated by geophysical data. Through ground surveying, we established a correlation between the M47 magnetic anomaly and the known orebody, while interpreting M47-1 and M47-2 as concealed ore-bearing basal intrusive rocks. Utilizing 2.5-D inversion with the GeoProbe and GMVPS software, we estimated the M47-1 and M47-2 anomalies to represent an orebody with 469 million tons of resources, highlighting the massive potential for further exploration. The M47-3 and M47-4 anomalies suggest the possible presence of buried magnetic ore bodies at a certain depth, warranting further investigation to explore the potential of vanadium-titanium magnetite associated with mafic intrusive rocks.

Key words: vanadium titanium magnetite, gabbro, aeromagnetic anomaly, geophysical characteristics

中图分类号:

P631

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图/表 7

图1 四川太和钒钛磁铁矿区域地质简图 1.第四系; 2. 新近系昔格达组;3. 白垩系; 4.侏罗系;5.三叠系—侏罗系;6.三叠系;7.二叠纪玄武岩;8.石英闪长岩;9.花岗闪长岩;10.二长花岗岩;11.碱性石英正长岩;12.碱性正长岩;13.碱性花岗岩;14.碱性石英正长斑岩;15.辉长岩;16.伟晶岩脉;17.石英岩脉;18.正断层;19.逆断层;20.性质不明断层;21.太和铁矿区;22.研究区

Fig.1 Simplified geological map of vanadium-titanium-magnetite deposit in Taihe, Sichuan

图2 四川太和岩体岩相及矿物组合柱状图[9]

Fig.2 Column diagram of petrographic and mineralogical assemblages for Taihe rocks in Sichuan[9]

表1 研究区岩(矿)石磁性参数统计[2]

Table 1 Parameters for the magnetic properties of rocks and ores in the study area[2]

岩石名称	样品数	磁化率K (10^-5SI)		剩磁Jr (10^-3A/m)
岩石名称	样品数	变化范围	常见值	变化范围	常见值
磁铁矿	302	753~187000	63959	856~3438	1440
辉长岩(含矿)	25	8200~16200	9230	149~312	282
辉长岩	31	1410~4800	3230	93~120	105
石英闪长岩	30	28~4129	2000	26~110	41
石英正长岩		22~1057	567	26~130	61
二长花岗岩	28	49~452	187	15~84	44
花岗闪长岩	43	15~56	26	15~46	22
正长岩	30	17.2~57	25	15~30	18
玄武岩	37	1029~4053	3028	21~133	47
砾岩、砂砾岩、粉砂岩、砂岩、泥岩	525	0.1~9.2	4.6	0	0
前震旦系浅变质岩	30	46~333	189	5~32	18
前震旦系中、深变质岩	30	4878~7200	6039	661~1800	1230

表2 研究区岩(矿)石密度统计[2]

Table 2 Density parameters of rocks and ores in the study area[2]

岩石名称	密度(g/cm³)
岩石名称	变化范围	常见值
磁铁矿	3.10~4.71	3.40
辉长岩(含矿)	2.84~3.10	2.97
超基性岩	3.02~3.3	3.14
基性岩	2.67~3.18	2.94
中性岩	2.78~2.90	2.81
酸性岩	2.51~2.73	2.61
碱性岩	2.56~2.67	2.62
喷出岩(玄武岩)	2.67~3.04	2.86
砾岩	2.02~2.80	2.41
砂岩	1.93~2.93	2.43
前震旦系浅变质岩	1.90~2.62	2.48
前震旦系中、深变质岩	2.76~2.89	2.80

图3 太和地区地球物理综合图 (a)航磁ΔT等值线平面图;(b)航磁剩余异常剖面平面图;(c)航磁ΔT化极等值线平面图;(d)航磁ΔT化极垂向一阶导数等值线平面图;(e)布格重力异常阴影图;(f)布格重力异常垂向二阶导数阴影图;1.太和铁矿区;2.航磁异常点及编号;3.拟合剖面位置

Fig.3 Maps showing geophysical information in the Taihe area

图4 航磁异常剖面(Ⅰ-Ⅰ')拟合组合模型 (a)“中酸性侵入岩+隐伏基性侵入岩”组合模型; (b)“中酸性侵入岩+隐伏基性侵入岩+推断磁性矿体” 组合模型; 1.正长岩;2.石英正长岩; 3.辉长岩; 4.推断铁矿体;5. 异常编号;6. 岩(矿)体模型编号;7.断层;8.实测曲线; 9.拟合曲线;10.零值线;11.飞行轨迹

Fig.4 Combined models for fitting aeromagnetic anomaly profile I-I'

表3 航磁异常剖面拟合各模型参数[2]

Table 3 Model parameters used for the fitting of the aeromagnetic anomaly profiles[2]

岩(矿) 体模型编号	推断地质体	磁化方向(°)	有效磁化强度 (10^-3A/m)	模型截面积 (km²)	模型长度 (km)
J₁	碱性石英正长岩	42.9	17.95	3.32	3.7
J₂	碱性正长岩	42.9	10.89	6.88	3.0
J₃	辉长岩	40.0	3591.00	1.52	3.0
J₄	辉长岩	40.0	3591.00	0.90	3.0
J₅	辉长岩	40.0	3591.00	5.32	3.5
J_Fe1	推断隐伏磁铁矿	32.0	19452.00	0.19	2.45
J_Fe2	推断隐伏磁铁矿	32.0	19452.00	0.17	2.45

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