第五講：激電法

1、復(fù)習(xí)：幾個(gè)基本概念復(fù)習(xí)：幾個(gè)基本概念 方法方法 利用的物性利用的物性電阻率法 導(dǎo)電性充電法 導(dǎo)電性自然電場(chǎng)法 導(dǎo)電性和電化學(xué)活動(dòng)性激發(fā)極化法 導(dǎo)電性和電化學(xué)活動(dòng)性（直流激電 和譜激電法） 電磁法 導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性 （頻率域電磁法和時(shí)間域電磁法）常用的電法勘查方法及利用的物性常用的電法勘查方法及利用的物性一、基本原理1.什么是極化效應(yīng)2.激發(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制3.巖礦石的激發(fā)極化特性二、激發(fā)極化法的工作方法三、規(guī)則異常體上方激電異常曲線四、激電法的應(yīng)用1.極化效應(yīng)n在實(shí)際工作中，當(dāng)采用某一電極排列向大地在實(shí)際工作中，當(dāng)采用某一電極排列向大地供供入或切斷電流的瞬間入或切斷電流的瞬間，在測(cè)量電極之間總能

2、觀，在測(cè)量電極之間總能觀測(cè)到測(cè)到電位差隨時(shí)間的變化電位差隨時(shí)間的變化，在這種類似充、放，在這種類似充、放電的過程中，電的過程中，由于電化學(xué)作用所引起的隨時(shí)間由于電化學(xué)作用所引起的隨時(shí)間緩慢變化的附加電場(chǎng)緩慢變化的附加電場(chǎng)的現(xiàn)象稱之為的現(xiàn)象稱之為激發(fā)極化效激發(fā)極化效應(yīng)應(yīng)，簡(jiǎn)稱激電效應(yīng)。，簡(jiǎn)稱激電效應(yīng)。（1）電子導(dǎo)體的激發(fā)極化成因）電子導(dǎo)體的激發(fā)極化成因n在討論電子導(dǎo)體的自然極化時(shí)，我們已經(jīng)知道：浸沉于同種化學(xué)性質(zhì)溶液中的單一電子導(dǎo)體表面形成的雙電層為一封閉系統(tǒng)，它不顯示電性，也不形成外電場(chǎng)。n這種自然狀態(tài)下的雙電層電位差是導(dǎo)體與溶液接觸時(shí)的電極電位，又稱平衡電極電位。2.激發(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制激發(fā)

3、極化效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制n一般造巖礦物為固體電解質(zhì)，屬離子導(dǎo)體。n野外和室內(nèi)觀測(cè)資料表明，不含電子導(dǎo)體的一般巖石，也能產(chǎn)生明顯的激電效應(yīng)。n關(guān)于離子導(dǎo)體的激發(fā)極化機(jī)理，所提出的假說和爭(zhēng)論均較電子導(dǎo)體的多，但大多認(rèn)為巖石的激電效應(yīng)與巖石顆粒和周圍溶液界面上的雙電層結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2 2）離子導(dǎo)體的激發(fā)極化成因）離子導(dǎo)體的激發(fā)極化成因n雙電層結(jié)構(gòu)雙電層結(jié)構(gòu)是指由于陽離子的交換特性，而在巖石顆粒和周圍溶液接觸面上形成的正負(fù)離子層：n在巖石內(nèi)部靠近邊緣處為一層固定在巖石顆粒表面的負(fù)電荷；n在溶液中，由于靜電力和離子熱運(yùn)動(dòng)的影響使得靠近界面部分，正離子被巖石表面的異性電荷緊緊吸引不能自由移動(dòng)而被稱為“緊密層緊密層”

4、；n稍遠(yuǎn)離界面處，異性電荷的這種吸引作用減弱，正離子可以在一定的范圍內(nèi)做平行于巖石表面的運(yùn)動(dòng)，這一區(qū)域被稱為“分散層分散層”；再之外就是正常溶液。 n主要假說都是基于巖石顆粒主要假說都是基于巖石顆粒溶液界面上雙電溶液界面上雙電層分散結(jié)構(gòu)和分散區(qū)內(nèi)存在可以沿界面移動(dòng)的層分散結(jié)構(gòu)和分散區(qū)內(nèi)存在可以沿界面移動(dòng)的陽離子這一特點(diǎn)提出來的。陽離子這一特點(diǎn)提出來的。n其有代表性的假說是雙電層形變說。其有代表性的假說是雙電層形變說。n現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：n在外電流作用下，巖石顆粒表面雙電層分散區(qū)在外電流作用下，巖石顆粒表面雙電層分散區(qū)之陽離子發(fā)生位移，形成雙電層形變；之陽離子發(fā)生位移，形成雙電層形變；n面

5、極化和體極化面極化和體極化n在激電法的理論和實(shí)踐中，為使問題簡(jiǎn)在激電法的理論和實(shí)踐中，為使問題簡(jiǎn)化，將巖、礦石的激發(fā)極化分為理想的化，將巖、礦石的激發(fā)極化分為理想的兩類。兩類。n第一類第一類 是是“面極化面極化”，其特點(diǎn)是，其特點(diǎn)是激發(fā)極激發(fā)極化均發(fā)生在極化體與圍巖溶液的界面上，化均發(fā)生在極化體與圍巖溶液的界面上，如致密的金屬礦或石墨礦屬于此類。如致密的金屬礦或石墨礦屬于此類。介紹兩個(gè)重要概念：介紹兩個(gè)重要概念：n第二類是第二類是“體極化體極化”，其特點(diǎn)是，其特點(diǎn)是極化單極化單元元( (指微小的金屬礦物、石墨或巖指微小的金屬礦物、石墨或巖 石顆石顆粒粒) )呈體分布于整個(gè)極化體內(nèi)，呈體分布于整

6、個(gè)極化體內(nèi)，如浸染狀如浸染狀金屬礦石和礦化、石墨化巖石以及離子金屬礦石和礦化、石墨化巖石以及離子導(dǎo)電巖石均屬這一類。導(dǎo)電巖石均屬這一類。n雖然每個(gè)小顆粒與雖然每個(gè)小顆粒與 圍巖圍巖( (膠結(jié)物膠結(jié)物) )的接觸的接觸面很小，但它們的面很小，但它們的接觸面積的總和卻是接觸面積的總和卻是很可觀的。很可觀的。n所以，所以，盡管浸染狀礦盡管浸染狀礦 體與圍巖的電阻率體與圍巖的電阻率差異很小，仍然可以產(chǎn)生明顯的激發(fā)極差異很小，仍然可以產(chǎn)生明顯的激發(fā)極化效應(yīng)，化效應(yīng)，這就是激發(fā)極化法能夠成功地這就是激發(fā)極化法能夠成功地尋找浸染狀礦體的基本原因。尋找浸染狀礦體的基本原因。n應(yīng)該指出，應(yīng)該指出，面極化和體極化

7、的差別只具有相對(duì)面極化和體極化的差別只具有相對(duì)意義意義。n嚴(yán)格說來，所有激發(fā)極化都是面極化的嚴(yán)格說來，所有激發(fā)極化都是面極化的 ，因，因?yàn)閺奈⒂^來看，體極化中每一個(gè)極化單元的激為從微觀來看，體極化中每一個(gè)極化單元的激發(fā)極化也都是發(fā)生在顆粒與其周圍溶液的發(fā)極化也都是發(fā)生在顆粒與其周圍溶液的 界界面上。面上。n然而，實(shí)踐中應(yīng)用激電法又都是宏觀地研究礦然而，實(shí)踐中應(yīng)用激電法又都是宏觀地研究礦體、礦帶或地層等大極化體的激電效應(yīng)。因此，體、礦帶或地層等大極化體的激電效應(yīng)。因此，在此討論體極化體的激發(fā)極化特性。在此討論體極化體的激發(fā)極化特性。n1 1、時(shí)間特性、時(shí)間特性n(1)(1)礦化巖石的激發(fā)極化特性

8、礦化巖石的激發(fā)極化特性n細(xì)粒浸染狀礦石或礦化巖石的激發(fā)極化細(xì)粒浸染狀礦石或礦化巖石的激發(fā)極化( (體極化體極化) )是其中許多細(xì)小顆粒極化效應(yīng)是其中許多細(xì)小顆粒極化效應(yīng)的總和，通常實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用固定的裝置的總和，通常實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用固定的裝置觀測(cè)體極化巖、礦石的激電效應(yīng)。觀測(cè)體極化巖、礦石的激電效應(yīng)。3.巖石和礦石的激發(fā)極化特性巖石和礦石的激發(fā)極化特性n將待測(cè)的體將待測(cè)的體 極化巖、礦石標(biāo)本置于盛有水溶液極化巖、礦石標(biāo)本置于盛有水溶液的長(zhǎng)方形容器中，使其露出水面。標(biāo)本與容器的長(zhǎng)方形容器中，使其露出水面。標(biāo)本與容器壁之間的空隙用石蠟或橡皮泥等絕緣材料封嚴(yán)，壁之間的空隙用石蠟或橡皮泥等絕緣材料封嚴(yán)，使標(biāo)

9、本兩側(cè)的水溶液不相連通。使標(biāo)本兩側(cè)的水溶液不相連通。n在容器兩端各放一塊長(zhǎng)在容器兩端各放一塊長(zhǎng) 方形銅片方形銅片A A和和B B，作供電，作供電電極電極，借以向容器內(nèi)供入穩(wěn)定電流。，借以向容器內(nèi)供入穩(wěn)定電流。n在標(biāo)本兩側(cè)水溶液中緊靠標(biāo)本處在標(biāo)本兩側(cè)水溶液中緊靠標(biāo)本處 ，安置，安置測(cè)量電測(cè)量電極極M M和和N N，用毫伏計(jì)測(cè)量其間的電位差，用毫伏計(jì)測(cè)量其間的電位差。n電位差隨時(shí)間的變化是因?yàn)榧ぐl(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生電位差隨時(shí)間的變化是因?yàn)榧ぐl(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生的電位差的電位差( (簡(jiǎn)稱二次場(chǎng)電位差，在供電時(shí)記為簡(jiǎn)稱二次場(chǎng)電位差，在供電時(shí)記為（），斷電后記為（），斷電后記為（t)t)）n在供電后從零開始逐漸增大

10、在供電后從零開始逐漸增大( (充電過程充電過程) )， 而而在斷電后逐漸衰減為零在斷電后逐漸衰減為零( (放電過程放電過程) )。n在無激電效應(yīng)時(shí)，電流通過標(biāo)本由于電阻電壓降所形在無激電效應(yīng)時(shí)，電流通過標(biāo)本由于電阻電壓降所形 成的電位差為一次場(chǎng)電位差成的電位差為一次場(chǎng)電位差。在穩(wěn)定電流條件下，。在穩(wěn)定電流條件下， 不隨時(shí)間而變不隨時(shí)間而變 。n可見，標(biāo)本被激發(fā)極化后，供電時(shí)間可見，標(biāo)本被激發(fā)極化后，供電時(shí)間T T時(shí)觀測(cè)到的電時(shí)觀測(cè)到的電位差位差（）為（）為 和和2 2 （）之和，稱之為（）之和，稱之為總場(chǎng)電位差，它隨供電時(shí)間總場(chǎng)電位差，它隨供電時(shí)間T T而變化，并有關(guān)系：而變化，并有關(guān)系：)(

11、)(21TUUTUn由于剛供電時(shí)由于剛供電時(shí)(T=0)(T=0)二次場(chǎng)電位差為零，即二次場(chǎng)電位差為零，即（），故由上式得：（），故由上式得：于是：于是： ( () )( () )( () ) 1)0(UUn體極化比面極化的充、放電速度快得多，這是體極化比面極化的充、放電速度快得多，這是體極化與面極化的一個(gè)重要不同之處。體極化與面極化的一個(gè)重要不同之處。n對(duì)星散浸染狀礦石或礦化、石墨化標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)對(duì)星散浸染狀礦石或礦化、石墨化標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果表明：觀測(cè)結(jié)果表明：n若在相當(dāng)大范圍內(nèi)改變供電電流若在相當(dāng)大范圍內(nèi)改變供電電流I I，直到測(cè)量，直到測(cè)量電極處的電流密度高達(dá)電極處的電流密度高達(dá)n n時(shí)，時(shí)

12、，二次場(chǎng)二次場(chǎng) 電位差總是與供電電流成正比，電位差總是與供電電流成正比，且其比值與供電方向無關(guān)。且其比值與供電方向無關(guān)。n因此，在地面電法通常所能達(dá)到因此，在地面電法通常所能達(dá)到 的電流的電流密度范圍內(nèi)，密度范圍內(nèi)，星散浸染狀巖、礦石的激星散浸染狀巖、礦石的激電效應(yīng)沒有明顯的非線性和正、負(fù)極極電效應(yīng)沒有明顯的非線性和正、負(fù)極極化的差異。化的差異。n這是體極化和面極化的又一重要區(qū)別。這是體極化和面極化的又一重要區(qū)別。n(2)(2)描述穩(wěn)定電流場(chǎng)激發(fā)極化效應(yīng)的參數(shù)描述穩(wěn)定電流場(chǎng)激發(fā)極化效應(yīng)的參數(shù)n上已述及，在二次場(chǎng)與電流成線性關(guān)系的條件上已述及，在二次場(chǎng)與電流成線性關(guān)系的條件下，引入表征體極化巖、

13、礦石的激電性質(zhì)參數(shù)下，引入表征體極化巖、礦石的激電性質(zhì)參數(shù) 極化率極化率( () )，其值按下式計(jì)算：，其值按下式計(jì)算：n極化率為用百分?jǐn)?shù)表示的無量綱參數(shù)極化率為用百分?jǐn)?shù)表示的無量綱參數(shù) 00100)(2),( TUtUtT n由于二次場(chǎng)和總場(chǎng)均與供電電流成正比，由于二次場(chǎng)和總場(chǎng)均與供電電流成正比，故故極化率是與電流無關(guān)的常數(shù)極化率是與電流無關(guān)的常數(shù)。n但但極化率極化率與與供電時(shí)間供電時(shí)間 T T 和和放電時(shí)間放電時(shí)間 t t有有關(guān)關(guān)，必須予以特別說明。，必須予以特別說明。n為簡(jiǎn)單起見，我們將為簡(jiǎn)單起見，我們將長(zhǎng)時(shí)間供電長(zhǎng)時(shí)間供電(T (T ，即充電達(dá)飽和即充電達(dá)飽和) )和和斷電瞬間斷電瞬間

14、(t0)(t0)測(cè)得的測(cè)得的飽和極化率飽和極化率（，），）定義為極化率定義為極化率 ，記為記為。n體極化巖、礦石的極化率除了與觀測(cè)時(shí)的體極化巖、礦石的極化率除了與觀測(cè)時(shí)的充放充放電時(shí)間電時(shí)間有關(guān)外，還和巖、礦石的有關(guān)外，還和巖、礦石的成分成分、含含 量量、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及及含水性含水性等多種因素有關(guān)。等多種因素有關(guān)。n我國(guó)物探工作者對(duì)大量礦化巖、礦石標(biāo)本作了我國(guó)物探工作者對(duì)大量礦化巖、礦石標(biāo)本作了系統(tǒng)觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè) ，研究了多種因素對(duì)巖、礦石極化，研究了多種因素對(duì)巖、礦石極化率的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明，在上述諸多因率的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明，在上述諸多因素中，影響素中，影響 巖、礦石極化率的主要因素是

15、巖、礦石極化率的主要因素是電電子導(dǎo)電礦物的含量和巖、礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。子導(dǎo)電礦物的含量和巖、礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。n(3) (3) 非礦化巖石的激發(fā)極化效應(yīng)非礦化巖石的激發(fā)極化效應(yīng)n不含電子導(dǎo)電礦物的非礦化巖石，屬純離子導(dǎo)體，不含電子導(dǎo)電礦物的非礦化巖石，屬純離子導(dǎo)體，在電流激發(fā)下的激發(fā)極化都發(fā)生在細(xì)小巖在電流激發(fā)下的激發(fā)極化都發(fā)生在細(xì)小巖 石顆石顆粒與周圍溶液的界面上，也是體極化。粒與周圍溶液的界面上，也是體極化。n但其激電性質(zhì)又與礦化巖石不同：但其激電性質(zhì)又與礦化巖石不同：n巖石的極化率通常很低，一般不超過巖石的極化率通常很低，一般不超過1 12%2%，少數(shù)能達(dá)到少數(shù)能達(dá)到4 45%5%。n下

16、面列舉了一些巖石和礦石極化率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的下面列舉了一些巖石和礦石極化率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，它表明了一般情況下，巖、礦石極化統(tǒng)計(jì)結(jié)果，它表明了一般情況下，巖、礦石極化率的數(shù)量概念。率的數(shù)量概念。n非礦化巖石的充電和放電速度比礦化巖非礦化巖石的充電和放電速度比礦化巖石更快。石更快。n其中，礦物顆粒小其中，礦物顆粒小( (例如由粘土礦物組成例如由粘土礦物組成) ) 的巖石，充放電速度尤其快；的巖石，充放電速度尤其快；n而顆粒較粗而顆粒較粗( (如砂或砂粒組成如砂或砂粒組成) )的巖石之充、的巖石之充、放電速度則較慢。放電速度則較慢。 n巖石激電效應(yīng)的這種時(shí)間特性，對(duì)評(píng)價(jià)激巖石激電效應(yīng)的這種時(shí)間特性

17、，對(duì)評(píng)價(jià)激電異常和應(yīng)用激電法找水均有實(shí)際意義。電異常和應(yīng)用激電法找水均有實(shí)際意義。n(1)(1)在超低頻交變電流場(chǎng)中巖、礦石的激電現(xiàn)在超低頻交變電流場(chǎng)中巖、礦石的激電現(xiàn)象象n前面所討論的激電效應(yīng)是在穩(wěn)定電流激發(fā)下，前面所討論的激電效應(yīng)是在穩(wěn)定電流激發(fā)下，根據(jù)電場(chǎng)隨時(shí)間的變化根據(jù)電場(chǎng)隨時(shí)間的變化( (充、放電過程充、放電過程) )來研究來研究 激發(fā)極化效應(yīng)激發(fā)極化效應(yīng)( (即時(shí)間域激電法即時(shí)間域激電法) )。n實(shí)踐表明，實(shí)踐表明，激電效應(yīng)也可在交變電場(chǎng)激發(fā)下，激電效應(yīng)也可在交變電場(chǎng)激發(fā)下，根據(jù)電場(chǎng)隨頻率的變化根據(jù)電場(chǎng)隨頻率的變化( (頻率特性頻率特性) )觀測(cè)到激電觀測(cè)到激電效應(yīng)效應(yīng)( (即頻率

18、域激電法即頻率域激電法) )。2 2、頻率特性、頻率特性n為了認(rèn)識(shí)交變電流激發(fā)下的激電效應(yīng)，我們考察為了認(rèn)識(shí)交變電流激發(fā)下的激電效應(yīng)，我們考察下述實(shí)驗(yàn)：在圖下述實(shí)驗(yàn)：在圖1.3-111.3-11，a a所示的裝置中，將直所示的裝置中，將直流電源改為超低頻信號(hào)發(fā)生器，向水中供以超低流電源改為超低頻信號(hào)發(fā)生器，向水中供以超低頻交變電流頻交變電流I I；n在供電時(shí)，用交流毫伏計(jì)測(cè)量在供電時(shí)，用交流毫伏計(jì)測(cè)量M M、N N間的交流電位間的交流電位差差。n當(dāng)保持交變電流的幅值當(dāng)保持交變電流的幅值I I不變，而逐漸改變頻不變，而逐漸改變頻率率f f時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)電位差時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)電位差將隨之而變。將隨之而變

19、。n這種在超低頻段上這種在超低頻段上(f = n(f = n- - ) )電場(chǎng)隨頻率變化電場(chǎng)隨頻率變化的現(xiàn)象，與的現(xiàn)象，與介電極化介電極化和電磁耦合效應(yīng)無關(guān)，而是巖、礦石激發(fā)極化和電磁耦合效應(yīng)無關(guān)，而是巖、礦石激發(fā)極化的結(jié)果。的結(jié)果。n實(shí)驗(yàn)證明，在地面電法野外工作通常所能達(dá)到實(shí)驗(yàn)證明，在地面電法野外工作通常所能達(dá)到的電流密度條件下，以上實(shí)驗(yàn)中的的電流密度條件下，以上實(shí)驗(yàn)中的與與 I I 成成線性關(guān)系。線性關(guān)系。n在此情況下，可將在此情況下，可將對(duì)對(duì)I I和裝置進(jìn)行歸一化，和裝置進(jìn)行歸一化，按下式計(jì)算交流電阻率按下式計(jì)算交流電阻率IUK n由于激發(fā)極化作用，由于激發(fā)極化作用，通常是頻率的復(fù)變函數(shù)

20、，通常是頻率的復(fù)變函數(shù)，即即為復(fù)量，一般為復(fù)量，一般U相對(duì)于相對(duì)于I I有相位移有相位移。n復(fù)電阻率復(fù)電阻率隨頻率的變化乃是交流電位差隨頻率的變化乃是交流電位差U隨隨頻率變化的結(jié)果，這正是激電效應(yīng)的頻率變化的結(jié)果，這正是激電效應(yīng)的“頻率特頻率特性性”。n(2)(2)描寫交流激發(fā)極化效應(yīng)的參數(shù)描寫交流激發(fā)極化效應(yīng)的參數(shù)n既然交變電流場(chǎng)中的激電效應(yīng)以總場(chǎng)既然交變電流場(chǎng)中的激電效應(yīng)以總場(chǎng)( (或或交流電阻率交流電阻率) )的頻率特性為標(biāo)志，并且與的頻率特性為標(biāo)志，并且與穩(wěn)定電流場(chǎng)中激電效應(yīng)的時(shí)間特性有對(duì)穩(wěn)定電流場(chǎng)中激電效應(yīng)的時(shí)間特性有對(duì)應(yīng)關(guān)系，故可仿照直流激電特性參數(shù)應(yīng)關(guān)系，故可仿照直流激電特性參數(shù)

21、極化率的表示式，定義下列參數(shù)以描極化率的表示式，定義下列參數(shù)以描述交流激電特性述交流激電特性fGfGfDGDUUUffP ),(n式中式中和和分別表示在兩個(gè)頻分別表示在兩個(gè)頻率率( (低頻低頻f f和高頻和高頻f f) )時(shí)時(shí) 測(cè)得的總場(chǎng)電測(cè)得的總場(chǎng)電位差幅值。位差幅值。n參數(shù)參數(shù)P(fP(f， f f）為電場(chǎng)幅值在該兩頻）為電場(chǎng)幅值在該兩頻率間的相對(duì)變化率間的相對(duì)變化 ，稱為，稱為頻散率頻散率。n頻散率也以百分?jǐn)?shù)表示，故西方國(guó)家稱頻散率也以百分?jǐn)?shù)表示，故西方國(guó)家稱其為其為“百分頻率效應(yīng)百分頻率效應(yīng)”。n各種交流激電參數(shù)和直流激電參數(shù)均可相互聯(lián)各種交流激電參數(shù)和直流激電參數(shù)均可相互聯(lián)系起來系起

22、來，即，即相位和頻散率及極限極化率和實(shí)測(cè)相位和頻散率及極限極化率和實(shí)測(cè)極化率參數(shù)間，都近似地存在正比關(guān)系。極化率參數(shù)間，都近似地存在正比關(guān)系。n研究其中某種參數(shù)的性質(zhì)便可代表其余研究其中某種參數(shù)的性質(zhì)便可代表其余 參數(shù)參數(shù)的有關(guān)特征。的有關(guān)特征。n以上討論的全是以上討論的全是純粹反映激電效應(yīng)純粹反映激電效應(yīng)的參數(shù)。的參數(shù)。n在激電法實(shí)際工作中，有時(shí)還采用某些在激電法實(shí)際工作中，有時(shí)還采用某些綜合反綜合反映映 巖、礦石激電性和導(dǎo)電性巖、礦石激電性和導(dǎo)電性的參數(shù)。的參數(shù)。n半衰時(shí)半衰時(shí)n放電二次場(chǎng)由斷電時(shí)的最大值衰減到一半時(shí)所用的時(shí)間，通常用St/2表示。n二次場(chǎng)衰減快，半衰時(shí)?。欢螆?chǎng)衰減慢，半

23、衰時(shí)大。n衰減度衰減度n其中 為供電30s斷電0.25s時(shí)的二次場(chǎng)電位差， 為斷電0.25s至5.25s內(nèi)二次電位差的平均值nD值作為二次場(chǎng)放電快慢的參數(shù)，D值小說明放電快，D值大說明放電慢22100%UDU 5.2520.2525ssUtdtU2U2Un激發(fā)比激發(fā)比n通常通常在含水層上極化率和衰減度均較高在含水層上極化率和衰減度均較高，因此，因此激發(fā)比激發(fā)比有放大異常的作用有放大異常的作用；同時(shí)，它所表示的為一段時(shí)間內(nèi)；同時(shí)，它所表示的為一段時(shí)間內(nèi)的平均極化率，因此，的平均極化率，因此，也具有反映二次場(chǎng)衰減快慢的也具有反映二次場(chǎng)衰減快慢的作用作用21100%UJDU二、激發(fā)極化法的工作方法采

24、用不極化電極采用不極化電極 原則上講，電阻率法的各種電極裝置都可用于原則上講，電阻率法的各種電極裝置都可用于激電法，不過，這些裝置在激電法中的特點(diǎn)和效激電法，不過，這些裝置在激電法中的特點(diǎn)和效能各不相同，故應(yīng)根據(jù)激電法的地質(zhì)任務(wù)、工區(qū)能各不相同，故應(yīng)根據(jù)激電法的地質(zhì)任務(wù)、工區(qū)地電條件和儀器、設(shè)備情況，合理選用裝置類型。地電條件和儀器、設(shè)備情況，合理選用裝置類型?，F(xiàn)對(duì)激電法中幾種常用裝置的特點(diǎn)和效能作些對(duì)現(xiàn)對(duì)激電法中幾種常用裝置的特點(diǎn)和效能作些對(duì)比性的討論，以供選擇裝置時(shí)參考。比性的討論，以供選擇裝置時(shí)參考。 激發(fā)極化法裝置的選取激發(fā)極化法裝置的選?。ㄒ唬┲虚g梯度裝置（一）中間梯度裝置 中梯裝置

25、的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，敷設(shè)一次供電中梯裝置的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，敷設(shè)一次供電導(dǎo)線和供電電極導(dǎo)線和供電電極A、B，便能在相當(dāng)大的面積上測(cè)，便能在相當(dāng)大的面積上測(cè)量，特別是還能用幾臺(tái)接收機(jī)同時(shí)在該面積上觀量，特別是還能用幾臺(tái)接收機(jī)同時(shí)在該面積上觀測(cè)，因而具有較高的生產(chǎn)效率。此外，它在測(cè)，因而具有較高的生產(chǎn)效率。此外，它在A、B間間的中間地段測(cè)量，接近水平均勻極化條件，故的中間地段測(cè)量，接近水平均勻極化條件，故對(duì)各種形狀、產(chǎn)狀和相對(duì)導(dǎo)電性的極化體均可得對(duì)各種形狀、產(chǎn)狀和相對(duì)導(dǎo)電性的極化體均可得到相當(dāng)大的異常，而且異常形態(tài)較簡(jiǎn)單，易于解到相當(dāng)大的異常，而且異常形態(tài)較簡(jiǎn)單，易于解釋。釋。 中梯裝置的特點(diǎn)是供電電

26、極距較大中梯裝置的特點(diǎn)是供電電極距較大(n102n103m)，這導(dǎo)致它的兩大缺點(diǎn)：這導(dǎo)致它的兩大缺點(diǎn)：要求較大的供電電流強(qiáng)要求較大的供電電流強(qiáng)度，這使得它的裝備比較笨重。度，這使得它的裝備比較笨重。電磁耦合干擾電磁耦合干擾較強(qiáng)，但在時(shí)間域觀測(cè)中選用幾百毫秒或更長(zhǎng)的較強(qiáng)，但在時(shí)間域觀測(cè)中選用幾百毫秒或更長(zhǎng)的延時(shí)可有效地降低這種干擾。故在時(shí)間域激電法延時(shí)可有效地降低這種干擾。故在時(shí)間域激電法中，中梯裝置應(yīng)用最廣。中，中梯裝置應(yīng)用最廣。 （二）聯(lián)合剖面裝置（二）聯(lián)合剖面裝置 聯(lián)剖裝置能得到聯(lián)剖裝置能得到2 2條條s s曲線，將曲線，將2 2條曲線配合條曲線配合起來作推斷解釋，能較準(zhǔn)確確定極化體位置（

27、根起來作推斷解釋，能較準(zhǔn)確確定極化體位置（根據(jù)據(jù)“反交點(diǎn)反交點(diǎn)”）和判斷極化體傾向。但聯(lián)剖）和判斷極化體傾向。但聯(lián)剖s s曲曲線較復(fù)雜，對(duì)相鄰極化體的分辨能力較差，且對(duì)線較復(fù)雜，對(duì)相鄰極化體的分辨能力較差，且對(duì)近地表小極化體的干擾反映較靈敏，地形對(duì)異常近地表小極化體的干擾反映較靈敏，地形對(duì)異常的畸變也較明顯和復(fù)雜。的畸變也較明顯和復(fù)雜。 此外，從工作方法和技術(shù)看，電極距對(duì)聯(lián)剖此外，從工作方法和技術(shù)看，電極距對(duì)聯(lián)剖異常的影響較大，恰當(dāng)?shù)剡x用電極距對(duì)聯(lián)剖裝置異常的影響較大，恰當(dāng)?shù)剡x用電極距對(duì)聯(lián)剖裝置很重要，有時(shí)甚至需要幾種電極距作測(cè)量，這會(huì)很重要，有時(shí)甚至需要幾種電極距作測(cè)量，這會(huì)使生產(chǎn)效率降低；

28、聯(lián)剖需要敷設(shè)一條使生產(chǎn)效率降低；聯(lián)剖需要敷設(shè)一條“無窮遠(yuǎn)無窮遠(yuǎn)線線”，這不僅使裝置笨重，生產(chǎn)效率低，而且電，這不僅使裝置笨重，生產(chǎn)效率低，而且電磁耦合干擾問題較大。故聯(lián)剖不用作普查找礦的磁耦合干擾問題較大。故聯(lián)剖不用作普查找礦的基本裝置，僅在詳查中為解決特定問題（如確定基本裝置，僅在詳查中為解決特定問題（如確定極化體位置和產(chǎn)狀等），才在少數(shù)剖面上布置激極化體位置和產(chǎn)狀等），才在少數(shù)剖面上布置激電聯(lián)剖測(cè)量，而且多在時(shí)間域激電法中采用。電聯(lián)剖測(cè)量，而且多在時(shí)間域激電法中采用。（三）對(duì)稱四極測(cè)深裝置（三）對(duì)稱四極測(cè)深裝置 激電法中經(jīng)常遇到水平寬度和走向長(zhǎng)度都有激電法中經(jīng)常遇到水平寬度和走向長(zhǎng)度都有限

29、的局部極化體，激電測(cè)深通常只能提供極化體限的局部極化體，激電測(cè)深通常只能提供極化體埋深的資料。利用激電測(cè)深確定局部極化體的下埋深的資料。利用激電測(cè)深確定局部極化體的下延深度和電參數(shù)，目前尚無有效方法。當(dāng)?shù)仉姅嘌由疃群碗妳?shù)，目前尚無有效方法。當(dāng)?shù)仉姅嗝孑^復(fù)雜（如斷面中存在兩個(gè)或多個(gè)相鄰近的極面較復(fù)雜（如斷面中存在兩個(gè)或多個(gè)相鄰近的極化體），其他裝置對(duì)異常的分辨能力很差時(shí)，布化體），其他裝置對(duì)異常的分辨能力很差時(shí)，布置剖面性的激電測(cè)深，并繪制置剖面性的激電測(cè)深，并繪制s s等值線斷面圖，等值線斷面圖，能較好地反映斷面中極化體的分布和產(chǎn)狀。能較好地反映斷面中極化體的分布和產(chǎn)狀。 在實(shí)際生產(chǎn)中，一般只在已發(fā)現(xiàn)異常的中心布在實(shí)際生產(chǎn)中，一般只在已發(fā)現(xiàn)異常的中心布置個(gè)別激電測(cè)深點(diǎn)（常作十字測(cè)深，即置個(gè)別激電測(cè)深點(diǎn)（常作十字測(cè)深，即A A、B B分別沿分別沿異常走向和垂直異常走向布極，作兩次測(cè)深觀測(cè)異常走向和垂直異常走向布極，作兩次測(cè)深觀測(cè)），），主要任務(wù)是確定極化體埋深和判斷極化體與圍巖的主要任務(wù)是確定極化體埋深和判斷極化體與圍巖的相對(duì)導(dǎo)電性。此外，相對(duì)導(dǎo)電性。此外，在激電找水工作中，經(jīng)常使用在激電找水工作中，經(jīng)常使用測(cè)深裝置