电学性质简介

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电学性质简介

地壳和上地幔岩石电阻率分布是大地电磁测深发的研究内容

1、   地球电性分布的一般特点

地下岩石的电学性质通常用电阻率或电导率来描述。

电阻率：ρ=RS/L；     电导率 ：σ=1/ρ

其中—截面积S，介质长度L，均匀介质中直流电路的电阻R。

对岩石电阻率的研究表明，影响岩石电阻率的因素很多，主要有岩石的矿物成份和结构，岩石所处环境的温度和压力，岩石在高温高压条件下出现的各种物理化学变化（相变、脱水、部分熔融等）。这些影响因素使得岩石电阻率值在很大的范围内变化，即使是同一种岩石，由于所处环境不同彼此间的电阻率值也有很大的差别。一般来说，地表浅部沉积盖层的电阻率主要决定于岩石的孔隙度和含水度，结晶基底以下岩石的电阻率值主要取决于岩石的温度，在地壳和上地幔范围内，岩石电阻率由浅到深可以粗略地看成低阻-高阻-低阻这种三层模型，当然，上述分层模型及所列电阻率值都是理想化的。

2、  地表浅层岩石的电阻率

浅部岩石的电阻率主要决定于岩石的孔隙度和含水度，岩石的矿物组分和温度变化只是次要的影响因素。可以推论，浅部岩石主要借助于空隙中带电离子来传导电流。有这样几种经验公式

  当岩石孔隙完全被地下水所填充，即岩石的含水度等于孔隙度时：

  当岩石孔隙未被地下水所饱和时：

  当温度对岩石电阻率的影响时：

3、  深部岩石的电阻率：深部岩石电阻率值主要取决于所处环境的温度。但是，压力的增加将会提高岩石的熔点，而熔融状态岩石的导电率将是很高的，这时压力的影响又不容忽视。

4、  壳内高导层和上地幔高导层：大地电磁测深工作中发现一些地区的地壳和上地幔中存在有相对的高导电层。壳内高导层多出现在地质构造活动区其电阻率为几到十机欧姆米。由于相对高导层一般认为是在一定热力学条件下，岩石发生相变、脱水、局部熔融等物理-化学变化引起的，所以分析它的分布状态和形成条件，对研究地质构造运动是十分有意义的。

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