论时域电磁场中大地的电磁学性质研究

工作效率高的特点正适合进行铁路衬砌的检测。然而，由于瞬变电磁法对低阻体敏感，当类似隧道衬砌内钢筋支护网的低阻屏蔽层位于欲探测地质目标体上面时，将会对瞬变电磁探测结果造成影响，而铁路隧道内衬砌后灾害瞬变电磁探测既是此种地球物理情况。

1常见岩石和矿物的电阻率

按照导电机理的不同，固体矿物可以分为金属导体、半导体和固体电解质三类。其中，各种天然金属属于金属导体，这类矿物的电阻率都比较低；大多数的金属矿物属于半导体范畴。其电阻率值普遍都高于金属导体类矿物；而绝大多数造岩矿物均属于固体电解质的范畴，其电阻率值都很高，而且在干燥环境下此类造岩矿物可视为绝缘体。下表为各矿物与岩石的电阻率值。

由上表可知，各种矿物与岩石的电阻率值不是一个确定的值，其值往往是在一定范围内变化的，即同一种矿物可能有不同的电阻率值，而不同的矿物也可能表现出同样的电阻率。所以，由矿物组成的岩石与各种矿物的实际电阻率的变化范围较大。下图为几种物质的电阻率分布范围曲线。

2 影响岩石电阻率的因素

影响岩石与矿物的电阻率的因素有多种，主要的因素有岩石的成分与结构、岩石所含水分的多少（含水率）、以及岩石的温度和所受压力等。其中，在瞬变电磁勘探中，水对地下岩石与矿物电阻率值的影响作用尤其突出，虽然纯水的导电性很差，但由于水是一种良好地溶剂，它可以溶解各类盐类从而变成导电溶液。所以，一般含水量大的岩石的电阻率低，而含水量小或不含水的同类岩石的电阻率要高一些。而岩石的孔隙度决定岩石可以含水的能力，岩石所在区域的水文地质条件决定岩石周围储水的情况，一般来说，在潜水面以下的岩石孔隙中基本都充满了地下水，此时岩石的含水量就等于岩石的孔隙度。下面两表列出了几种常见天然水的电阻率和常见岩石的孔隙度。

需要说明的是，除去岩石的孔隙度，影响岩石电阻率的另一个重要因素是岩石的孔隙结构即岩石的流通性，当孔隙间连通较好时水分对岩石电阻率的影响较大，岩石显示出低电阻率若连通性不好，则岩石电阻率主要显示为岩石骨架的电阻率，其值通常都较高。

总之，很多因素都能影响岩石的电阻率，在瞬变电磁勘探中，岩石的含水率，孔隙度，连通性与其矿化程度是其中最主要的几个方面。

参考文献：

[1] 刘俊，杨海燕，林云.地下瞬变电磁法全区视电阻率二分搜索算法[J].工程地球物理学报.2012（05）

[2] 闫述，陈明生，傅君眉.瞬变电磁场的直接时域数值分析[J].地球物理学报.2002（02）

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