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发极化特征与电子导体相似,所以把石墨归入电子导体一类(石墨晶体中含有比较自由的电子);另一方面,提醒人们在实际勘查工作中注意石墨和碳质岩石的干扰。事物常常有两重性。石墨和碳质岩石有时也可成为有利因素,假如它们本身就是勘查目标或者与目标体有某种固有联系的话。
f在图12中,浸染的黄铁矿和铅锌矿,其相位的负极大值在01Hz左右,而致密块状的黄铜矿的极值频率低于01Hz,石墨则更低。虽然,这只是少数标本的测量结果,但却反映了野外一般的情况。野外测量将会有较大误差,但相位极值相差大于1个级次还是能很有把握加以利用的。从图120还可以看出,几种岩、矿石的幅频特性和相频特性都有某种差异,也是有可能实际利用的。也就是说,在频率域,电子导体一类的金属矿石,虽然具有方才所述的激发极化的共性,从而能够与无矿的围岩离子导体相区别;但是不同金属成份、不同含量、不同结构构造的矿石,彼此之间又各有特点。这一方面成为用频率域激发极化法勘查和分辨它们的物理基础,另一方面又提示人们注意不同对象的个性。成份、含量、结构构造以及产出环境的差异往往导致不同的结果。注意到这些差别能够使频率域激发极化获得更好的应用。153ColeCole模型不同矿石的成份、含量、构造以及产出条件各种各样,结构包罗
f万象。它们的激发极化效应,在细节上千差万别,各不相同,难以一一穷举。为此人们把它们简化成一定的电学模型,把有关的性质归纳为模型的几个电学参数,以便研究。在频率域激电的历史上,曾经有过阻容模型、德拜模型、瓦尔堡模型等。经过比较,目前较多采用与实际情形也较符合的是ColeCole模型,示意于图122,图中a是岩矿石激发极化单元的ColeCole模型,b是它的等效电路。ColeCole模型原本是Cole兄弟模拟电解质的介电性质时提出来的,发表在1941年的JChemPhys(化学物理)杂志上13。WHPelto
于上世纪七十年代把这一模型“借”用到勘查地球物理学中来,因为它与激发极化现象比较符合。该模型在频率域的数学表达式是
1ZiZo1m1c1i
156
式中
Zo频率为0时的ColeCole阻抗;
m充电率,相当于本书定义的幅频率(时间域中的极化率);
描写激发极化过程迟缓性的时间常数;
c频率相关系数,其取值范围0c1,一般01c06,典型值为c14。156中各参数的关系为
m1R0ZZ0R0R1
1c
r
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