算
sK
VI
151
其中I是供给大地的电流,V是测量电极MN间观测到的电位差,K是与各电极相对位置有关的系数,称为装置系数。如前所述,当电流I不变时,在时间域激发极化法中,V是充电时间t的函数,而在频率域中,则是频率f的函数。频率域中又有振幅、相位之分,并且二者都是频率的函数,在复数域中可以写出
VVfeif
因此频率域中视电阻率也是频率的函数并且是复变函数:
152
sf
KVfeifsfeifI
153
式中sf是视复电阻率,sf是它的振幅,f则是它的相位。如果采用类似于图11的装置测量不同岩石、矿石的频率特性,按151计算得到的便是某种岩石、矿石的sf和f。151中的常数K与介质的激发极化性质没有关系,在研究激发极化性质时可以不考虑它。只有比值VI才是衡量介质激发极化性质的量,记为Z
ZVI
154
称为“互阻抗”。显然,Z是电压与电流之比,具有阻抗的量纲。在频率域中,V和I都是频率的函数,Z自然也是频率的函数,同样可以表示为振幅、相位的形式。
fZfZfeif
155
如果把观测装置看作一个系统,则阻抗Z就是该系统的响应(电位差V)与激励(电流I)之比,这在系统理论中称为传递函数(或传输函数)。152几种常见岩、矿石的频率特性图120是用图119所示的装置测量和整理得到的黄铁矿、铅锌矿、黄铜矿、碳质页岩等四种岩(矿)石的幅频特性和相频特性。图121是普通自来水和用沙、水泥做的人工标本的频率特性,用以模拟无矿的离子导体。比较图120、121不难看出,在频率域,黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等电子导体,能够产生明显的激发极化效应,可以采用频率域激电勘查识别它们。自来水及水泥和砂做的人工标本,激电效应很弱,印证了前面关于激发极化起因的解释。我们还看出,电子导体的幅频特性和相频特性像图118那样,总的符合14节分析的规律,随着频率增高,s的振幅s下降。在相当高的频率,趋于一个基本与频率无关的稳定值,这个稳定值基本上不含激发极化效应(频率太高还来不及产生激发极化)。相频曲线全为负值,是相位滞后,反映了激发极化过程的迟缓性。在中等频率,相位出现极值的频率,正好是幅频曲线最陡出现转折的频率。石墨(碳质岩石)的幅频和相频曲线,总的规律与电子导体相近。这一方面说明石墨的激r