编者按：本周继续为大家推荐《地质力学学报》2023年1期封面文章。
此次推送的是李忠等作者的《EH4在深部隐伏岩（矿）体探测中的应用−以东炉房铜钼多金属矿为例》。
作者：李忠, 张小兵, 汪金明, 肖高强, 张有荣, 段召艳摘要：采用音频大地电磁测深（EH4）对东炉房铜钼多金属矿区深部地质构造进行探测分析，有效确定了矿区地下的空间电性和结构特征。
通过构建音频大地电磁法（EH4）找矿标志，总结了EH4剖面视电阻率异常特征与矿体关系：浅部呈脉状或柱状低阻体对应中低温热液型金、铅、锌多金属矿体，呈柱状中阻体或中低阻体对应矽卡岩型或斑岩型铜钼多金属矿体，中阻体对应中酸性岩浆岩（玢岩、斑岩）。
圈定了矿区深部隐伏矿体11处，其中5处与钻孔吻合，其余6处找矿前景良好；进一步推断在深部岩体中形成规模较大的斑岩型铜钼矿。
研究表明音频大地电磁测深法针对东炉房铜钼多金属矿或者该类型矿床寻找隐伏岩（矿）体是有效的地球物理方法。
关键词：EH4 ；云南东炉房；铜钼多金属矿；电性；隐伏岩(矿)体；找矿标志图件及说明图 1 东炉房铜钼多金属矿区地质图东炉房铜钼多金属矿区主要出露地层为三叠系的北衙组（T2b）和松桂组（T3sg1）以及第四系（Q）（图1）。
北衙组（T2b）按岩性可分为三段：一段（T2b1）为灰岩、灰岩夹泥灰岩及粉砂岩；二段（T2b2）为白云质灰岩夹灰岩、泥灰岩，其中有岩体（脉）侵入，形成大理岩、矽卡岩化带，为铜钼矿主要赋矿部位；三段（T2b3）为灰岩夹白云质灰岩。
松桂组（T3sg1）按岩性可分为两个亚段：一亚段是灰岩，见闪长玢岩脉侵入，局部形成大理岩，节理、裂隙发育，具赤铁矿化、褐铁矿化，为金、铅锌矿体的主要富集部位；二亚段是泥岩和石英砂岩。
矿区构造相对复杂，整体位于白花山−白莲果北东向复式向斜南东翼，断裂构造以北东向（F4、F5）为主，次为北西向（F6），岩体内部次级节理、裂隙和断裂极为发育（余海军，2018；段召艳等，2021）。
图 2 围岩与矿石、矿化岩石电阻率箱线图对矿区矿石标本（岩心）采用SCIP测试仪进行电阻率测定，对露头岩石采用小四极装置测定，共测定240组，其结果见图2。
由图可知：①矿区围岩与矿石、矿化岩石的电阻率存在明显差异，灰岩>大理岩>石英闪长玢岩/石英二长斑岩>冰碛砂砾>含金褐铁矿、赤铁矿>铅锌矿>黄铜矿化矽卡岩；②赋矿围岩主要为大理岩、灰岩和石英闪长玢岩/石英二长斑岩，相对呈中高阻特征，其中大理岩电阻率在981~3686 Ω·m之间，几何平均值为2170 Ω·m；灰岩电阻率在969~4822 Ω·m之间，几何平均值为2713 Ω·m；石英闪长玢岩/石英二长斑岩电阻率在785~2586 Ω·m之间，几何平均值为1187 Ω·m；③接触带矿化石黄铜矿化矽卡岩电阻率在56~985 Ω·m之间，几何平均值为96 Ω·m；热液脉型矿石铅锌矿电阻率在65~748 Ω·m之间，几何平均值为113 Ω·m；含金褐铁矿、赤铁矿电阻率在127~1543 Ω·m之间，几何平均值为436 Ω·m；与围岩相比，矿石、矿化岩石相对呈低阻特征。
可见，矿区具备采用音频大地电磁测深（EH4）探测矿区地下隐伏岩（矿）体的物性条件。
图 3 EH4 资料处理流程图测深点总体数据质量优良级占比超过80%，单个测点数据质量最低为合格级。
总体数据处理过程：①利用IMAGEM软件对原始数据进行时间序列处理，剔除明显存在干扰的时间序列；②重新计算张量阻抗；③利用AMT处理软件进行处理（曲线编辑、静校正等）；④运用SCS-2D软件进行二维反演；⑤构建电性断面图和地质解释推断图。
图 4 视电阻率曲线图图 5 7线视电阻率及相位−频率测深拟断面图图 6 15线视电阻率及相位−频率测深拟断面图依据单测深点的视电阻率曲线特征和剖面电阻率及相位−频率拟断面图形态特征，定性分析研究区地下电性的分布特征，并初步建立地下介质模型，为二维反演（SCS-2D）的初始地电模型建立提供依据（李忠等，2021）。
如图4所示，34/7号测深点两个模式（TM、TE）曲线形态都为HH型，首支对应深部的大理岩或大理岩和斑岩/玢岩岩体的接触带，中深部高阻为大理岩，中间对应中部的矿体和斑岩/玢岩岩体，尾支对应浅部的大理岩（已知钻孔ZK0708、ZK0704证实加推断）；32/15号测点两个模式（TM、TE）曲线形态都为HH型，深部（低频）为大理岩，中深部（中低频）为矿体和斑岩/玢岩岩体，中部（中频）为大理岩或大理岩与斑岩/玢岩岩体的接触带，浅部（高频）为玢岩岩体（后期钻孔ZK1508验证加推断）。
从视电阻率和相位断面图（图5，图6）可以看出，整体断面图具有很明显的分段（层）特征，视电阻率断面图与相位断面对应关系正好相反；中段视电阻率相对较低，就是矿体和岩体；中深部视电阻率相对较高，对应岩性为大理岩。
特别是在视电阻率突变处，相位上的突变也对应地很好，说明数据可靠，真实反映了剖面电性构造的特点。
图 7 东炉房铜钼多金属矿床成矿多样性模式图根据已有研究成果（余海军，2018；段召艳等，2021），矿区内碳酸盐岩被中酸性岩浆岩侵入，在深部岩体内形成斑岩型钼（铜）矿体，在围岩（碳酸盐岩）接触带、层间滑动带和构造破碎带形成矽卡岩铜钼多金属矿体，在构造虚脱空间由含矿热液沉淀富集形成地温热液型金、铅、锌多金属矿体，在空间上由岩体到围岩构成钼（铜）→铜（钼）、铁→铅、锌、金的复合成矿系统和成矿元素分带（图7）。
结合电性特征，灰岩和大理岩呈高阻电性特征，中酸性岩浆岩（玢岩、斑岩）呈中阻电性特征，矿石和矿化岩石如黄铜矿化矽卡岩、铅锌矿、含金褐铁矿、赤铁矿呈低阻电性特征，围岩、岩体与矿石、矿化岩石之间存在明显的电性差异，因此根据不同地质体的电性差异及空间位置关系可构建如下找矿标志：高阻体→围岩（灰岩、大理岩）；中阻体→中酸性岩浆岩（玢岩、斑岩）；低阻体且空间上位于岩体中心位置→斑岩型钼（铜）矿体；低阻体且空间上位于岩体与碳酸盐岩的接触带上→矽卡岩型铜钼多金属矿体；低阻体且空间上远离岩体，赋存于碳酸盐岩地层中，并具褐铁矿化、赤铁矿化→中低温热液型金、铅、锌多金属矿体。
图 8 7线物探综合剖面图图 9 15线物探综合剖面图7线剖面钻孔是已知钻孔（ZK0708、ZK0704、ZK0712），15线剖面钻孔是验证钻孔（ZK1508）。
根据成矿模式图（图7）和物性测定结果对两条EH4剖面（图8，图9）进行解释推断。
文章结论（1）矿区物性（电性）测定结果和对矿区剖面EH4测深结果揭示，电阻率数值从大到小依次为围岩（碳酸盐大理岩）>岩体（斑岩、玢岩）>金属矿体（铜、钼、金、铅、锌），各类岩（矿）石电性差异明显。
（2）构建了该区音频大地电磁法（EH4）找矿标志：低阻体且空间上位于岩体中心位置→斑岩型钼（铜）矿体；低阻体且空间上位于岩体与碳酸盐岩的接触带上→矽卡岩型铜钼多金属矿体；低阻体且空间上远离岩体，赋存于碳酸盐岩地层中，并具褐铁矿化、赤铁矿化→中低温热液型金、铅、锌多金属矿体；中阻体→中酸性岩浆岩（玢岩、斑岩）；高阻体→围岩（灰岩、大理岩）。
（3）根据矿区剖面EH4测深成果，圈定了S4、S5和S6等6个矿体是下一步找矿有利部位，进一步推断在深部岩体中形成规模较大的斑岩型铜钼矿。
东炉房铜钼矿区探测隐伏岩（矿）体应用结果说明，EH4技术具有探测深度大、对断裂、岩（矿）体等反映直观的特点，能够有效探测深部隐伏的岩（矿）体的形态、产状，确定其位置；根据断裂构造带的电性特征，可以有效地确定断裂构造的形态。
EH4音频大地电磁测深法对东炉房铜钼矿或者该类型矿床寻找隐伏岩（矿）体是有效的地球物理方法。
文章首页引用格式李忠 ，张小兵 ，汪金明 ，等 ， 2023. EH4 在深部隐伏岩（ 矿） 体探测中的应用 ：以东炉房铜钼多金属矿为例 [J]. 地质力学学报， 29（ 1） ： 48−59. DOI： 10.12090/j.issn.1006-6616.2022037LI Z， ZHANG X B， WANG J M， et al.， 2023. Application of EH4 in deep concealed rock (ore) body detection: A case study of the Donglufang copper-molybdenum polymetallic deposit, Shangri-la, China[J]. Journal of Geomechanics， 29（ 1） ： 48−59. DOI： 10.12090/j.issn.1006-6616.2022037