第四章频率域激发极化法
其它电法：激发极化和电磁法
人工场源频率测深的激发方式有两种， 其中一种是利用接地电极，将交变电流送人 地下，当供电偶极，距离不很大时，由此而 产生的电磁场就相当于水平电偶极子的场， 另一种激发方式是采用不接地线框，其中通 以交变电流后在其周围便形成了一个相当于 垂直磁偶极子的电磁场。
三、甚低频电磁法
甚低频 （VLF）电磁法是一种被动源电 探方法，它利用超长波通讯电台所发射的电 磁波为场源，通过在地表、空中或地下探测 场的参数变化，从而来达到找矿或解决有关 水文工程地质问题的目的。
（二）联合剖面装置
联剖装置能得到2条ηs曲线，将2条曲线配合 起来作推断解释，能较准确确定极化体位置（根据 “反交点”）和判断极化体倾向。但联剖ηs曲线较复 杂，对相邻极化体的分辨能力较差，且对近地表小 极化体的干扰反映较灵敏，地形对异常的畸变也较 明显和复杂。
此外，从工作方法和技术看，电极距对联剖异 常的影响较大，恰当地选用电极距对联剖装置很重 要，有时甚至需要几种电极距作测量，这会使生产 效率降低；联剖需要敷设一条“无穷远线”，这不仅 使装置笨重，生产效率低，而且电磁耦合干扰问题 较大。故联剖不用作普查找矿的基本装置，仅在详 查中为解决特定问题（如确定极化体位置和产状 等），才在少数剖面上布置激电联剖测量，而且多 在时间域激电法中采用。
在我国，偶极装置主要用于电磁耦合问题 比较突出的频率域激电法。
四、激发极化法应用实例
（一）激发极化法在水文地质调查中的应用 不同岩、矿石的激发极化特性主要表现在二次
场的大小及其随时间的变化上。在金属矿的普查勘 探中，主要采用了表征二次场大小的参数，如极化 率及频散率等。但在水文地质调查中，我们更重视 表征二次场衰减特性的参数，如衰减度，激发比、 衰减时等。激发极化法在水文地质调查中的应用主 要有两点：一是区分含碳质的岩层与含水岩层所引 起的异常，二是寻找地下水，划分出富水地段。
激发极化法
AB AB ≥ MN ≥ 的常规关系确定。为了满足这一关系，通常在一条 3 30
分布。一般
关于测量电极距 MN ，则可按 测深曲线上会出现 MN 的接头点。
几种装置在不同地电条件下的正演 曲线及异常规律
起伏地形条件下脉状体上中梯装置的 电阻网模拟剖面曲线
球体上方三种极距的ηs曲 线都有所谓的“反交点”。 交点两侧曲线成镜像对称， 随着AO的加在，两则极大 值向远离球体方向位移。 当然，如果AO（→∞）极 距足够远，两曲组将重合 成一条（相当于中梯）
交点 在两 板体 中间
高低不同两板体， 曲线不对称，如果 根据所夹面积解释 产装右倾，则出错 误
1 (L l) （ 1.2.17） 2 AO BO ≥ 3h 或 （ 1.2.18） 式中 L 为极化体走向长度； l 为极化体下延长度； h 为极化体顶端埋藏深度 AO BO
1 1 MN ~ AO 3 5
（1.2.19)
“无穷远” 极，应垂直测线方向布设，它与最近测线的距离应大于 AO 的 3-5 倍。当斜交测线方向布设 时，它与最近测线的距离应大于 AO 的 10 倍。
一般来讲，激电法可采用电阻率法中的各种装置类型。但究竟选择哪种装置采用多大电极距，还需根据任务要求，工作地区的地质、 地球物理条件和装置本身的特点等进行综合考虑。现对激电法中目前常用的几种装置类型特点及电极距的确定原则介绍如下，供参考。 （一）中间梯度装置 1．装置特点 中间梯度位置（简称中梯装置） ，它的最大优点，就是敷设一次供电导线和供电电极（ A、 B）能在相当大的面积上进行测量，特别 是能用几台接收机同时在几条测线上进行观测（图 1.2.3） ,因而具有较高的生产效率。最适于做面积性普查工作。 另外，由于中梯装置的观测范围处于 A、B 之间的中间地段，接近于水平均匀极化条件，故对各种产状和不同相对电阻率的极化体， 均能产生较明显的异常，且异常形态比较简单，易于解释。 大家知道，中间梯度装置有纵向中梯和横向中梯之分。图 1.2.3 所示为常用的纵向中梯，即 AB 连线方向（测线方向）垂直于目标极 化体的走向。而横向中梯的 AB 连线方向则是与目标极化体的走向平行。由于横向中梯只适于勘查良导电或低阻脉状极化体，而对电阻 率与围岩相近或高于围岩的极化体则效果不佳。因此在金属矿产普查阶段应用较少。
激发极化法
电法勘探:根据地壳中不同岩层之间、岩石和矿石之间存在的电磁性质差异，通过观测天然存在的或由人工建立的电场、电磁场分布,来研究地质构造、寻找有用矿产资源,解决工程、环境、灾害等地质问题的一种地球物理勘探方法。
方法分类：主动源人工或天然场源自然电场法被动源 大地电磁测深法甚低频电磁法电阻率法：以地壳中岩石和矿石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中电流场的分布规律进行找矿和解决地质电阻率法电磁法 充电法 激发激化法问题的一组电法勘探的分支方法。
充电法：向矿体充电，通过观测其充电电场的空间分布来了解矿体规模和赋存状态的电法勘探方法。
电磁法：是以地壳中岩、矿石的导电性、导磁性和介电性为主要物性基础，根据电磁感应原理，通过观测和研究电磁场的空间与时间分布规律，来寻找地下有用矿产资源和解决地质、环境工程等问题的一组电法勘探方法。
自然电场法：利用岩、矿石由于电化学作用在其周围产生的自然极化电场进行找矿、填图和解决水文地质问题的一种被动源电法勘探方法。
大地电磁测深法：利用在低、中频率范围很宽（10-4-104Hz）广泛分布的天然变化的电磁场，进行深部地质构造研究的一种频率域电磁测深法。
甚低频电磁法：利用分散在全球各地数十个频率为15-25kHz的长波电台作为场源，进行地质矿产及水资源勘查。
激发极化法一、概念1、激电效应在向地下供入稳定电流时，测量电极间的电位差随时间而变大并经过一段（一般约几分钟）时间后趋于某一饱和值（充电过程）；在断开供电电流后，测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降而后随时间相对缓慢地下降，并经过一段（一般约几分钟）时间后衰减接近于零（放电过程）。
这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激电效应（激发极化效应）。
2、激发极化法它是以地壳中不同岩、矿石的激电效应差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的直流（时间域）或交流（频率域）激电场的分布规律进行找矿和解决地质问题的一组电法勘探分支方法。
浅谈激发极化法
２ ０ １ ３年 ０ ６ 月
吉 林 地 பைடு நூலகம்
Ｊ Ｉ ＬＩ Ｎ Ｇ Ｅｏ Ｌ０ＧＹ
Ｖｌ ０ １ ． ３ ２ ＮＯ ． ２ Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章编号 ：１ ０ ０ １ －２ ４ ２ ７（ ２ ０ １ ３） ０ ２—８ ２— ２
浅 谈 激 发 极 化 法
Ｐｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｉ ｎｄｕ ｃ ｅ ｄ ｐｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ
Ｍ ＥＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ－ ｇ ｕ ｏ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄＧ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄＧ ｅ ｏ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇＣ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙｏ ｆ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｐ ｏｖ ｒ ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ １ ３ ０ ０ ３ １ ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ ， Ｃ ｈ ／ ｎ ａ
孟建 国
吉林省煤 田地质物探公司 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ３ １ 摘 要 ： 激发极化 法现被应 用于金属 、石 油矿产 资源以及地下水等方面的探 测 ，是 目前 最有 效的地球物理勘探 方 法之 一。激发极化 法对电子 导电矿 物存在反应很 灵敏 ，这种在勘探过程 中不仅在供 电的同时可以观测到一 次电位 差 ，而且在 断电后 仍然可以观 测到缓慢 衰减的残余 电位 差 ，这种在 断电后仍 然存在 的缓慢 衰减 的残余 电位差 ，是 由电化学作用引起 的 ，当测 区内有电子导电的矿体 ，如金属硫化矿和 某些金属氧化矿床存在 时，我们将观测到这 种电化学作用明显增加 ，因此这种缓慢衰减残余 电位差量寻找金属矿床 的重要 线索和参 考资料 。 关键 词 ：激发极化 ；激 电法；极化率 中图分 类号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ３ ＋ ２ ４ 文献标识码 ：Ｂ
常用物探方法的工作原理
常用物探方法的工作原理1、瞬变电磁法：时间域电磁法（Time domain Electromagnetic Methods）或称瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods），简写为TEM。
它是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。
其数学物理基础都是基于导电介质在阶跃变化的激励磁场激发下引起的涡流场的问题。
其工作原理为：通过地面布设的线圈，向地下发射一个脉冲磁场（一次场），在一次场磁力线的作用下，地下介质将产生涡流场。
当脉冲磁场消失后，涡流并没有同步消失，它有一个缓慢的衰减过程，在地表观测涡流衰减过程所产生的二次磁场，即可了解地下介质的电性分布。
该二次场衰减过程是一条负指数衰减曲线，如图1所示。
图1 二次场衰减曲线图一般来说，对于导电性差的地质体，二次场初始值较大，但衰减速度较快；反之，导电性良好的地质体，二次场初始值小，但衰减速度慢（图2)。
瞬变电磁场这一特性构成了TEM区分不同地质体的基本原理。
二次场的衰减曲线早期主要反映浅层信息，晚期主要反映深部信息。
因此，观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电位的垂向变化。
图2 瞬变电场随时间衰减规律与地质体导电性的关系仪器野外工作方法及原理见图3。
主机通过发射线圈向地下发射烟圈状磁脉冲，当磁脉冲遇到不均匀导电介质时形成涡流场，仪器断电后，涡流场衰减过程中形成的二次场以烟圈状辐射，接收线圈接收到返回地面的二次场信号并将其传输给主机进行处理、显示。
图3 仪器工作原理图瞬变电磁法的特点表现为可以采用同点组合进行观测，使与探测目的物耦合最紧，取得的异常响应强，形态简单，分层能力强；在高阻围岩区不会产生地形起伏影响的假异常，在低电阻率围岩区，由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；线圈点位、方位或接发距要求相对不严格，测地工作简单，工作效率高；有穿透低电阻率覆盖层的能力，探测深度大；剖面工作与测深工作同时完成，提供了更多有用信息。
激发极化法在深部金矿勘查中的应用
110地质勘探Geological prospecting激发极化法在深部金矿勘查中的应用李邦勇（贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队，贵州 贵阳 550018）摘 要：激发极化法在深部金属矿脉勘探中应用广泛。
本文系统介绍了时间域激发极化法的基本原理和基于极化效应的视电阻率和极化率的计算；在贵州某金矿勘查区通过激电中梯法和激电测深法圈定了找矿靶区，同时结合异常区的分布走向推断了两条断裂构造，后通过钻孔和探槽验证取得了较好的探测效果。
关键词：激电中梯；激电测深；金矿勘查中图分类号：P31 文献标识码：B 文章编号：11-5004（2020）13-0110-3收稿日期：2020-07作者简介：李邦勇，男，生于1983年，汉族，贵州兴义人，本科，物探中级工程师，研究方向：地球物理勘查。
黔西南地区广泛发育有赋存于沉积岩中的微细浸染型金矿床-卡林型金矿床，该类矿床多数沿断裂构造分布，受构造控制明显。
但是卡林型金矿的成矿物质来源、成矿作用以及与岩浆活动的关系复杂，加上该区植被茂盛、少有基岩出露、地表找矿信息少、给该类矿床的勘探带来很大难度，特别是对构造深部延伸的推断依据不充分。
导致黔西南地区的金矿开发、利用进展缓慢。
因此完善勘查理论、发展相关勘查技术手段对卡林型金矿床的生产具有重要意义[1，2]。
目前用于金矿勘查的方法主要有重力勘探、磁法勘探、电法和放射性勘探等[3，4]。
其中电法中的激发极化法是最早应用于金矿床勘查的方法之一，当浸染状矿体与其围岩电性差异较小时，体极化作用下矿体的激发极化效应非常明显，且该方法受地形起伏影响较小、抗干扰能力强等优点，是铁矿勘查的首选方法。
1 激发极化法基本理论1.1 基本原理激发极化法是通过激电效应即矿脉因电化学作用产生的随时间缓慢变化的附加场现象来寻找金属矿的电法勘探方法[5]。
对于呈层状的岩体，激发极化效应表现为面极化，对于浸染状矿体表现为体极化。
激发极化法分为时间域激发极化法 （直流激电法）和频率域激发极化法（交流激电法）；与常规电法相似，按照工作性质目的不同又分为测深法和剖面法，其应用装置有对称四极、中间梯度、偶极—偶极等不同的排列形式。
4激发极化法解析
第一节激发极化法基础
一、岩石和矿石的激发极化机理
（一）电子导体的激发极化机理 电子导体（包括大多数金属矿和石墨及其矿化岩石）的激发极化机理一般认 为是由于电子导体与其周围溶液的界面上发生过电位差的结果。 在一定的外电流作用下，“电极”和溶液界面上的双电层电位差相对平衡电 极电位之变化，在电化学中称为“过电位”或“超电压” 。
式中deltU2(T,t)是供电时间为T和断电后t时刻测得的二次电位差。 极化率是用百分数表示的无量纲参数。由于deltU2(T,t)和deltU （T）均与供电电流I成正比（线性关系），极化率是与电流无关 的常数。但极化率与供电时间T和测量延迟时间t有关，因此，当 提到极化率时，必须指出其对应的供电和测量时间T和t。为简单 起见，如不特加说明，一般便将极化率yita定义为长供电和无延 时的极限极化率。 U ( ) U (0) (T , t ) |T ,t 0 U ( )
s (T , t y )
U 2 (t y ) U (T ) 100% ms (T , t y t j / 2)
t y t j ty
U 2 (t ) dt U (T )
时间域激电法的观测仪器较易制造，而且由于通常是观测供电脉冲断 开几百毫秒之后的二次电位差，受电磁耦合的干扰较小，故工作方法和解 释理论都比较简单。但这种时间感观测仪器乃是宽通带的接收机，对大地 噪声、工业游散电流和极化不稳等的抗干扰能力差，加之待测的二次电位 差通常远比一次电位差小，为提高信噪比往往要求大功率供电，从而使这 种方法的装备十分笨重，生产效率较低、成本高。
时间域谱激电法：是既保持频谱激电法能获得丰富信息的优 点，又能提高生产效率的一种新方法。这种方法观测直流脉冲激 发下总场电位差的充电过程 ΔU(T)（次要的）和断电后二次电位 差的放电过程ΔU2(t)（主要的）。 根据时间特性和频率特性的等效性可知，时间域谱激电法能 获得频谱激电法同样的信息；而前者原则上讲只要作一次测量便 可获得所需的时间谱数据。由于微电子技术的发展，当代时间域 激电测量系统已能通过自动跟踪和补偿极化电位差、信号增强技 术和数字滤波等来有效地压制干扰，克服早期时间域测量的缺点， 使时间域谱激电测量成为可能。不过，目前时间域谱激电法还有 一些理论和技术问题有待研究和完善，可能还要经过几年才能成 熟。
激发极化法极化率衰减曲线测量技术
激发极化法极化率衰减曲线测量技术上海绿海电脑科技有限公司陆焕文电法勘探测量方法与仪器的分类：1：按电场生成分类：可分为天然电场法和人工电场法。
天然电场是大地中自然产生的，或者是有雷电，远距离长波无线电台发出的电场，底下电化学效应自己引起的电场（自然电场）。
人工电场是勘探人员用发送机法术固定的电流波形在底下建立的人工电场。
人工电场还可以分成传导类电场和感应类电场，传导类电场是发送机的发送电极接地的（用铜电极赶插入地下）。
感应类电场是用无线电发送天线向空中发射后感应到地下的，即发送机发送端不接地（如测地雷达）。
2：按被测的参数分类：根据测量不同的物探参数可以分成不同的测量仪器，从被测信号频率的高低可分成以下几类：* 直流：（超低频1HZ以下）直流电阻率法* 低频：（0.1HZ～20HZ）激发极化法* 音频：（20HZ～10KHZ）音频磁大地电流法3：按测量效率分类：按一次供电可同时测多少的物理册点分类：* 单点普通方法：每测一个物理点后要移动测量电极到新物理点再测，需要“跑极”，这种方法仪器简单，人工多，效率低。
* 多点同时测量的高密度法：这种方法可以一次发送机供电。
同时多个物理测点上同时测量，测量效率高，数据可靠性高。
高密度测量中还可分为多线制和总线制。
多线制是一台主机上引出多道测量线，用星形网直接接到不同物理点的MN接线电极上。
这种方法的缺点是要用长导线传诵模拟量ΔV信号，而ΔV信号是mV级的微弱信号，容易受空中电磁波干扰，测量精度受影响。
总线制是一台主机与多台从机用一根电缆连接起来，组成一个野外现成总线局域网，主机用数字通讯指挥各从机同时测量，测量完成后用数字通讯把各从机测得的信号分时传送给主机。
在长线上传送的是数字信号。
选用半双工的RS485通讯总线，距离可达1000米，数字不易受干扰，一根电缆线最多可以带128个从机。
4：按野外的布极方法分类，以下介绍几种常用的布极和K 值计算公式 * 中间梯度法A 供电电极组B 供电电极组 M NM NA MN 距（米） BKmn = (2π* AM * AN * BM * BN) / [MN *(AM * AN + BM * BN)]A,B供电电极是固定的，MN在A，B中间区域移动（在A，B的1/2区域内）*电测探法（对称测探法）BK值与中间梯度法计算相同，只是这儿的AM = BN在此M，N是固定在AB中间，而A，B供电电极是可以对称的向两边移动。
频率域激电法
频率域激电法的应用
金属矿床勘探
频率域激电法能够有效地探测和定位金属矿床，尤其是导电性较好 的铜、铁等金属矿物。
解决地质问题
频率域激电法可以用来解决各种地质问题，如断层、破碎带、岩溶 等地质构造的探测，以及土壤污染调查和地下水研究等。
频率域激电法
目 录
• 引言 • 频率域激电法的基本原理 • 频率域激电法的测量系统 • 频率域激电法的应用实例 • 频率域激电法的优缺点分析 • 频率域激电法的发展趋势与展望
01 引言
背景介绍
频率域激电法是一种地球物理勘探方法，主要用于寻找金属矿床和解决地质问题。
它利用人工或天然电磁场在地下导电介质中产生的电化学作用，通过测量电场和电 流的分布来推断地下地质结构。
频率域激电法能够提供高分辨率的地质信息，有助于识别和区分不同 的地质构造和矿体。
抗干扰能力强
由于采用电磁波作为探测信号，频率域激电法不易受到地形变化、地 表覆盖物等因素的干扰，能够更好地反映地下电性分布。
信息量大
频率域激电法可以获取丰富的地质信息，包括电阻率、极化率、相位 差等参数，有助于更全面地了解地下地质情况。
操作简便
频率域激电法设备轻便，便于携带和移动，同时操作简便，降低了对 操作人员的技术要求。
缺点分析
成本较高
频率域激电法需要使用专业的仪器和设备，相对于其他物 探方法，其成本较高。
解释难度较大
频率域激电法的解释需要综合考虑多个参数和地质因素， 对于一些复杂的地质构造和异常体，其解释难度较大。
对环境要求高
工程地质勘查
在工程地质勘查中，频率域激电法可用于评估岩土体的工程性质，如 岩土体的稳定性、含水性等，为工程设计和施工提供依据。
物探工作方法及技术要求—卓凤吉
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工作装置 应用目的
1、中间梯度： 普查、多条线观测，效率高
特点：受低阻屏蔽较小； 穿透深度大； 地形影响小。
2、联合剖面： 寻找陡产状的地质体 确定目标体的顶端位置
分辨率高、效率低 3、对称四极测深： 研究地层垂向变化，确定界
4、数据处理
数据处理目的是提取岩性、构造等与成矿有关的信息，包括反演（包 括正演拟合）等方法。保存数据处理后的文件，其文件格式为网格化 文件（GRD）。 5、图件编制
基本图件有剖面平面图和等值线平面图。剖面平面图和等值线平 面图上颜色。剖面平面图正值区用红色，最好用渐变颜色。等值 线平面图正值区等值线之间用红色(浅红 — 深红），即深红 — 浅红对应大正 — 小正。处理图件种类根据数据处理结果来确定 ，处理图件按照等值线平面图的方法上颜色.图件格式一律为 MAPGIS的点、线、区文件。 6、报告编写 报告包括工作方法技术、方法试验、各项精度、图件编制、数据处 理、电性特征、异常编号、异常综合分析等内容。异常属性按照数 据库要求执行。
报告包括工作方法技术、方法试验、各项精度、图件编制、数据处 理、磁性特征、异常编号、异常综合分析等内容。异常属性按照数 据库要求执行。
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二、激发极化法测量
1、工作设计
按照工作任务和目的编写设计，包括方法技术、各项精度、原 始资料、图件编制、数据处理、报告编写等内容。方法技术部 分应包括方法试验内容，其中包括装置类型、供电极距、接收 极距、供电周期、延迟时间、积分时间、频率选择、观测次数 、观测精度等内容。
6、物探工作情况如实反映在项目工作年、季、月报。
激发极化法
激发极化法
一, 激发极化法原理
3,激发极化法测量参数 , (1)极化率 )
η 和视极化率ηs
η=
U 2 ×100% U
激发极化法
一, 激发极化法原理
3,激发极化法测量参数 , (2) )
激发极化法
一, 激发极化法原理
3,激发极化法测量参数 , (3) 激发极化时间特性参数 ) 二次场在衰减中是一个较复杂的电化学过程,不 二次场在衰减中是一个较复杂的电化学过程, 同岩石成分,结构和含水层上二次场衰减是不同的, 同岩石成分,结构和含水层上二次场衰减是不同的, 如在含水层上二次场衰减慢, 如在含水层上二次场衰减慢,而在非含水层上衰减较 快.
激发极化法
一, 激发极化法原理
3)激发极化法测量参数 ) (3) 激发极化时间特性参数 ) 衰减时S: ① 衰减时 : 是指把断层瞬时所测得的二次场 U 2定为 100%,则 U 2 衰减到某一规定数值(如 , 衰减到某一规定数值( 50%,75%,45%和30%)时所需要的时 , , 和 ) 间称为衰减时,单位为秒. 描述了二次 间称为衰减时,单位为秒.S描述了二次 衰减的快慢. 场 U 2 衰减的快慢.
激发极化法
二, 激发极化电位形成的物理化学过程
2,离子导体激发极化效应 ,离子导体激发极化效应——薄膜极化假说 化效应 薄膜极化假说
激发极化法
二, 激发极化电位形成的物理化学过程
电子导体激发极化场的强弱决定于激励电流的大小和作用 时间长短,以及电子导体的电化学活动性大小等; 时间长短,以及电子导体的电化学活动性大小等; 离子导体的极化电位大小与很多因素有关,其中起主要作 离子导体的极化电位大小与很多因素有关, 用的是湿度,孔隙水含盐浓度, 用的是湿度,孔隙水含盐浓度,岩石颗粒大小及激励电流大小 等. 影响极化电位衰减速度的因素有:岩石颗粒大小, 影响极化电位衰减速度的因素有:岩石颗粒大小,含粘土 成分多少,岩石的孔隙度大小,湿度及地下水流动情况等. 成分多少,岩石的孔隙度大小,湿度及地下水流动情况等.
激发极化法在有色金属矿产勘查中的应用探讨
106地质勘探G eological prospecting激发极化法在有色金属矿产勘查中的应用探讨王玉宏（江苏省有色金属华东地质勘查局八〇七队，江苏 南京 ２１００００）摘 要：激发极化法是一种电法勘查技术手段，目前适用于此种勘查技术的设备发展较为完善、费用也不高、适用范围广，可应用在有色金属矿产与非金属矿产、地下水资源、工程环境等方面的勘查工作中。
近几年来，由于其技术手段、仪器设备、软件系统等都日趋完善，使得此种技术被广泛应用在国内外多地的有色金属矿产勘查工作中。
为了促进激发极化法在有色金属矿产勘查中的应用，以下就着重探讨激发极化法的技术原理，及其在有色金属矿产勘查中的应用，最后对激发极化法的未来发展进行了展望，希望能为相关领域工作者提供一定参考。
关键词：激发极化法；有色金属矿产勘查；仪器设备；应用中图分类号：Ｐ６１８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２１－０１０６－３Exploration of the Application of Induced Polarization Methodin the Exploration of Nonferrous Metal Mineral ResourcesWANG Yu-hong（８０７ Ｔｅａｍ ｏｆ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ， ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｓ ｗｅｌｌ－ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ， ｃｏｓｔ－ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ， ａｎｄ ｈａｓ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ａｎｄ ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ． Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅａｎｓ， ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍｓ， ｅｔｃ．， ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｉｎ ｍａｎｙ ｐｌａｃｅｓ ｂｏｔｈ ｄｏｍｅｓｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｌｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ｈｏｐｉｎｇ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｆｉｅｌｄ ｗｏｒｋｅｒｓ．Keywords: Ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ； Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ； Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０９作者简介：王玉宏，男，生于１９８６年，汉族，吉林人，本科，物化探与遥感工程师，研究方向：地球物理勘探。
激发极化法在找矿勘查中的运用
激发极化法在找矿勘查中的运用近几年，随着我国地质勘查工作开展水平的逐渐进步，矿产行业随之而获得了突飞猛进的发展，这在很大程度上促进了我国社会发展水平以及经济发展水平的同步提升。
与此同时，越来越多新型的技术被逐步应用到了找矿勘查工作当中，其中激发极化法就是其中一种。
本文就针对激发极化法在找矿勘查中的运用进行了简要的探讨分析，通过分析当前阶段我国找矿勘查工作的发展实况，分析激发极化法的原理以及优势特征，从而探讨其在找矿勘查中的实际应用，从而有效促进我国找矿工作水平的进步与提升。
标签：激发；极化法；找矿；勘查一、引言由于受到不同地区和不同地质情况的干扰与影响，使得地质找矿工作具备着较为突出的复杂性和困难性。
为切实强化我国找矿方面工作的开展水平，近几年，我国投入了较多的人力与物力去积极探索新型找矿技术，并取得了突出的成果，这在很大程度上促进了找矿水平的提升。
在下文中我们就对于激发极化法在找矿勘查中的具体应用进行分析。
二、当前阶段我国找矿技术的发展情况一直以来，矿产行业都是我国经济发展过程当中必不可少的一个重要部分。
但在实际开展地质勘查工作的过程当中普遍存在着不必要的资源浪费情况，究其原因，这与勘查工作的手段较为单一以及现有资金的利用率难以发挥到极致有着直接的关系。
地质找矿工作作为一项性质较为特殊的内容，本身就具备着较大的风险，只有科学合理的运用相应的勘察手段才能获取更高的找矿效益。
通过科学合理的运用激发极化法能够及时发现地表土层下含有的金属矿物，可以说，激发极化法在找矿工作开展的过程当中有着较为突出的应用价值。
三、激发极化法的原理与价值分析激发极化法的本质在于充分利用岩石、矿石的激发极化效应来实现找矿。
我们可以将激发极化法细致的分为直流激发极化法以及交流激发极化法两大类型，也就是我们常说的时间域法以及频率域法。
常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列、对称四极测深排列等。
也可以用使矿体直接或间接充电的办法来圈定矿体的延展范围和增大勘探深度。
激发极化法中激电中梯异常下限的选择和计算
口
背 景 值 （１ １ ｂ） 加上（ １ ． ５～２ ． ５） Ｎ来 确 定 异 常 下 限 （ Ｘ ）
ห้องสมุดไป่ตู้
项 地 勘 项 目异 常 查 证 区 中 多 采 用 激 发 方 差 。 水 以上三种 方法 均有 主 观 因素 ， 如背景 值 线段 的选 择 超 激化 法 中 的激 电中梯 方法 开展 面积性
是 黑龙 江省 地质 矿产 局三 年专 项 地勘 （ １ ． ５～２ ． ５） Ｎ， Ｎ为 ８ 或 ￡ 值 ，取 较 大 的 之 一 ， （ １ ． ５～ 各 地质 矿 产 勘 查 单 位 的找 矿 热 情 ， 作 异 常大 时取 １ ． ５ ， 异 常小 时取 ２ ． ５ 。
为 寻找金 属硫 化物 矿 床有效 方 法 之一
工 作 研 究
激 发 极 化 法 中 激 电 中 梯 异 常 下 限 的 选 择 和 计 算
近 几 年 来 伴 随 着 国 内 对 有 色 金 属 观测均方差 ； 把 极 化 率 正 常 的背 景 值 ＇ ｒ ｌ ｂ， 标 准 离 矿 产 地 质 勘 查 投 入 的 不 断 加 大 ，尤 其 差 ８ （ 或 均 方 差 ￡，选 较 大 的 ）代 入 下 式 ： １ １ ｘ ＝ ｂ ＋
范 围 很 广 ，无 论 在 金 属 与 非 金 属 固 有 大 于 全 区 平 均 值 的数 据 ； 第 三步 把剩 下 的数据 再取 平
体 矿 产 勘 查 ， 还 是 在 寻 找 地 下 水 资 均 值 ， 即背景 值 ， 如果不满意 ， 还 可 以再 一 次处 理 ， 求 出 源 、 油气 藏 和 地 热 田方 面 ， 都 取 得 了 满 意 的 背 景 值 。 然 后 求 出最 终 背 景 值 的 标 准 离 差 （８） 用
电法勘探4-激发极化法
综上所述，各种交流激电参数和直流激 电参数均可相互联系起来，即相位和频 散率及极限极化率和实测极化率参数间， 都近似地存在正比关系。 研究其中某种参数的性质便可代表其余 参数的有关特征。
4.激发极化法的工作方法
采用不极化电极
激发极化法装置的选取
原则上讲，电阻率法的各种电极装置都可用于 激电法，不过，这些装置在激电法中的特点和效 能各不相同，故应根据激电法的地质任务、工区 地电条件和仪器、设备情况，合理选用装置类型。 现对激电法中几种常用装置的特点和效能作些对 比性的讨论，以供选择装置时参考。
极化率的影响因素
体极化岩、矿石的极化率除了与观测时的充放 电时间有关外，还和岩、矿石的成分、含量、 结构及含水性等多种因素有关。 我国物探工作者对大量矿化岩、矿石标本作了 系统观测 ，研究了多种因素对岩、矿石极化 率的影响规律，研究结果表明，在上述诸多因 素中，影响 岩、矿石极化率的主要因素是电 子导电矿物的含量和岩、矿石的结构、构造。
(3) 非矿化岩石的激发极化效应
不含电子导电矿物的非矿化岩石，属纯离子导体， 在电流激发下的激发极化都发生在细小岩 石颗 粒与周围溶液的界面上，也是体极化。 但其激电性质又与矿化岩石不同： ①岩石的极化率通常很低，一般不超过1～2%， 少数能达到4～5%。 下面列举了一些岩石和矿石极化率的实测数据的 统计结果，它表明了一般情况下，岩、矿石极化 率的数量概念。
U t 2 1000 (T , t ) 0 U (T )
极化率为用百分数表示的无量纲参数
为简单起见，我们将长时间供电(T→ ∞，即充 电达饱和)和断电瞬间(t→0)测得的饱和极化率 η（∞，０）定义为极化率 ，记为η。
电法勘探激发极化法
通常将供电时地下电场随时间增长的过程称为“充电过程”； 断电后电场随时间衰减的过程称为“放电过程”
Ⅰ岩、矿石激发极化效应的成因（电子导体、离子导体）
①电子导体激发极化效应的成因
+++++-+-+---+-+导体-+-+--+-+---++++++
盐溶液
电子导体的自然极化时，沉浸于盐溶液中的 单一电子导体表面会形成封闭的“双电层”， 对外不显电性，在周围空间不形成电场。这 种自然状态下的双电层电位差是导体与盐溶 液接触时的电极电位，称为“平衡电极电位”
5激发极化法
在进行电阻率法测量时，人们常常发现：在向地下供入稳定 电流的情况下，仍可观测到测量电极MN间的电位差是随时间而 变化的（一般是变大），并经相当时间（一般约几分钟）后趋于 某一稳定的饱和值；在断开供电电流后，测量电极MN间的电位 差在最初一瞬间很快下降，之后便随时间相对缓慢的下降，并在 相当长时间后（通常也约几分钟）衰减接近于零。这种在充电和 放电过程中，由于电化学作用引起的随时间缓慢变化的附加电场 现象，称为“激发极化效应”（简称激电效应）。激发极化法 （简称激电法）是以不同岩、矿石间激电效应的差异为某础，通 过观测和研究大地激电效应，以探查地下地质情况的一种分支电 法。本法目前在我国应用较广，地质效果引人重视
液 +-
相-
+
+-
固相
++++
固相
++
+-
+
液
-
+
-+相 +-
激发极化法Tgeophys_InducedP_1
电子导体
1 激发极化法概述
• 电子导体的激发极化过程
⒈电子导体的激发激化机理
电流
j j
电流
6
1 激发极化法概述
过电位的产生与电流流过电极－溶液界面相伴随的 一系列电化学反应的迟缓性有关。 当电流于“阴极”从溶液进入电子导体时，溶液中 的载流子从电子导体表面获得电子，实现电荷的传 递；同样，当电流于“阳极” 流入溶液时，溶液中的 载子（阴离子）将释放电子。若此速度极快，便不会 在界面两侧形成异性电荷的堆积，因而不会形成过电 位；但实际上电极过程的速度有限，因此形成过电位 随着通电时间的延续，界面两侧堆积的异性电荷将 逐渐增多，过电位随之增大，直至过电位便趋于某一 个饱和值，不在继续增大。这便是过电位的形成过程 或充电过程。过电位的饱和值与流过界面的电流密度 有关，并随其增大而增大。
⒉ 参数选择和确定
tgη s1 − tgη s 6 Cs = tgθs = tgt6 − tgt1 式中：θS为直线与横坐标的夹角；η S1为延时t1所测得的ηS； ηS6为延时t6所测得的ηS；t6＞t1（取t1=75ms，t6=1400ms） Cs值的实际求法是将各测点上采集的六个不同积分段的极化率 值（ηS1～ηS6），作最佳线性拟合，求得直线斜率（Cs）。
tgη S 1 − tgη 2 tgη S 2 − tgη S 3 tgη S 1 − tgη S 2 + + tgt 2 − tgt1 tgt 3 − tgt 2 tgt 3 − tgt1 C BS = tgη 4 − tgη S 5 tgη S 5 − tgη S 6 tgη S 4 − tgη S 6 式中：t1-t6S分别取 75 +、150、300、 +550、900、1400ms，CBS参 tgt 5 − tgt 4 tgt 6 − tgt 5 tgt 6 − tgt 4
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第四章 频率域激发极化法频率域激电法主要使用偶极装置。
我国常用的频率域视激电参数为视频散率 P s ；80 年 代初期，研制和引进了相位激电仪，开始在频率域激电法中研究新的参数——视相位φs ； 随后又研制和引进了频谱激电系统，使视复电阻率频谱r s (i w )成了新的研究对象。
下面分别 介绍这些参数的异常形态。
3.4.1 视频散率异常除在小比例尺普查找矿阶段使用单个或两个极距作偶极剖面观测外， 通常偶极—偶极装 置都采用多个极距的测量，即供电和测量偶极长度保持相同（AB =MN =a ），逐个改变偶极间 隔系数（一般 n=1，2，3，……，6）进行观测。
所以，偶极—偶极装置兼有剖面法和测深 法的双重性质，它的观测结果，除可绘制成剖面曲线外，更多地是表示为拟断面图。
图 3.4.1 给出了低阻水平、倾斜、垂直板状体和水平圆柱体上偶极装置的视频散率 P s 拟断面图。
模拟参数表明围岩是不极化的，而低阻极化体的频散率 P 2®100%。
从图 3.4.1 可看到，不同形状和产状的极化体上的 P s 拟断面图有很大差别：低阻水平板状极化体的 P s 拟断面图的高值等值线对称地位于极化体两侧下方，呈“八”字形分布。
当一个偶极（AB 或 MN ）位于远处，另一个偶极（MN 或 AB ）位于极化体正上方，对极化体水平极化（即沿延伸方向极化），可得到最大的激电异常。
低阻倾斜板状极化体的 P s拟断面图具有不对称形状， 主异常的倾斜方向与极化体的倾向相反，极化体位于主异常等值线簇的上端附近。
P s 异常极大点位于 极化体下盘。
这是因为该点图3.4.2 体极化球体上偶极装置的视相位φs 剖面曲线和拟断面图球体参数：r 0=5；h 0=6，ρ20=10Ω·m ，m 2=0.6，c 2=0.25，τ2=1s ；围岩参数：ρ10=10Ω·m ，m 1=0.04，c 1=0.25，τ1=0.1s ；偶极长度 a=2；频率 f =1Hz 。
拟断面图中 实线—“正异常”等值线；虚线—“负异常”等值线；点划线—“零异常”等值线；点线—球体断面 图3.4.1 偶极装置的不同形状和产状二维低阻极化体上的P s 拟断面图（导电低模拟）围岩电性：ρ1（f D ）=1，ρ1（f G ）=1，即 P 1=0；极化体电性：ρ2（f D ）=0，ρ2（f G ）=0.1，即 P 2→100%。
极化体的断面形状已绘在相应的拟断面图对应的供电和测量偶极（中心在 O1 和 O2）的电流线均沿长轴通过极化体，而对于低阻极化 体这正是最佳极化耦合位置，故激电异常最大；低阻直立板状极化体拟断面图的 P s 高值等 值线对称地位于极化体中心附近，并近于呈三角形。
对于各种电极距（n=1，2，……，8）， 均为装置中心位于极化体正上方（供电和测量偶极对称地位于极化体两侧） 时取得异常极大 值。
因为此时地下一次场电流线均近于沿长轴（即铅垂方向）或与长轴成较小交角通过极化 体，成为最佳极化耦合状态；水平圆柱状极化体的 P s 拟断面图呈“背斜”形式，其“轴部” （异常中心）大致在极化体中心附近。
对高阻极化体的模拟结果表明，高阻直立板状极化体和低阻水平板状极化体的 P s 拟断 面异常形态相同；而高阻水平板和低阻直立板的异常形态相似；高阻倾斜板的异常形态则和 反向倾斜的低阻板的异常形态差不多；至于高阻圆柱状极化体，其异常形状基本上和低阻圆 柱状极化体的相同。
以上不同导电性和不同产状极化体的激电拟断面图异常形状的相似性，，即高阻板状极化体和与之正交的低阻板状极化 可归纳为所谓“拟断面图异常的正交特性”，即高阻和 体的激电拟断面图异常形态相同；对于等轴状截面的水平圆柱体则是“自正交”低阻极化体的激电异常形态彼此相同。
图 3.4.2 给出了频率 f=1Hz 时，一个体极化球体上不同偶极间隔系数（n）的偶极装置视 相位j s 剖面曲线和拟断面图。
它是在半空间条件下用近似算法获得的。
可以看出，j s 剖面 曲线在偶极间隔小时（n=2），在球心正上方有j s（负值）的单峰主极值，两侧出现异性次极 值。
虽然对视激电相位j s 来说，极化体正上方的主极值为负值，但我们仍按常规激电法的习。
随着偶极间隔增大 （n=4）， ； 同样， 还将其两侧的反相异常称为 “负异常”惯称其为 “正异常”异常幅度变大，范围变宽；但当偶极间隔很大时（n=8），球上出现双峰，且主极值幅度略 有减小。
j s 拟断面图上“正异常”区的等值线基本上成“背斜”形状，异常中心与球体位置吻合 甚好；两侧的“负异常”区等值线大体成“八”字形。
由于围岩极化，存在大约－4mrad（毫的等值线用点划线绘出，表示“零异 弧度角）的背景。
为突出异常特征，图中 mradj=-4s常”线；并将绝对值大于和小于 4mrad 的等值线分别绘成实线和虚线，以分别表示“正异 。
可以看出，球体j s 拟断面图的异常特征，基本上和图 5.4—1 中也呈圆形 常”和“负异常”截面的水平圆柱状极化体的 P s 拟断面图的异常特征相同。
3.4.2 视复电阻率频谱异常如前所述，复电阻率的实分量、虚分量、振幅和相位四者的频谱是等效和可以相互换算的，下面着重讨论最具特征的视相位频谱。
一、不同测点的视相位频谱图 3.4.3 给出了不极化大地中一个中等埋深的体极化球体上， 偶极装置中心位于不同测点时的视相位频谱曲线。
极化体正上方及其附近的“正异常”区（例如，x=3 点，j s 为负值） 图3.4.3 体极化球体上方不同测点的视相位频谱曲线 h0=8，m1=0，n=5，其余条件同图 3.4.2 实线表示负相位值，虚线表示正相位值和极化体两侧的“负异常”区（例如，x =17 点，j s 为正值），视相位频谱的基本形态相同， 都与一个柯尔－柯尔模型的相位频谱曲线相象。
而在“正异常”向“负异常”过渡的异常零 值点附近（例如，x =9 点），即在“变向区”内，视相位频谱呈现j s 从正到负变化的复杂形 状。
可见，在极化体正上方及其附近的“正异常”区内，异常强度（j s 值）较大，频谱曲线 形状简单，可用一个柯尔－柯尔模型与之拟合，以确定视谱参数（视充电率m 、视频率相关 系数 c s 和视时间常数τs ）。
所以，为研究引起激电异常的极化体的性质而进行频谱激电测量 时，应将测点选在极化体中心（也就是常规激电法异常中心）附近。
二、不同相对电阻率的视相位频谱图 3.4.4 示出了在一个中等埋深的体极化球体正上方，球体和围岩的相对电阻率 20 20 / r r m = 20 为不同数值时的视相位频谱曲线。
所有曲线的形状都与柯尔－柯尔模型的典型频谱相象，并且它们的左支和右支渐近线都彼此平行，这说明视频率相关系数 c s 变化不大。
各相位频谱曲线极值点的连线（虚线）颇具特征地显示了相对电阻率μ20 对谱激 电异常的影响，即随m 20 由小变大，以视相位极值为标志的异常强度先是由弱变强，大约在m 20=1附近达到最大后又由强变弱，这是前已提到的“饱和效应”的反映。
同时，相位极值频率值m 20 变大而单调地增高，这意味着视时间常数t s 随m 20 增大而减小。
不过，从图上可看出，时间参数随μ20 的变化比强度参数变化小。
为了更清楚地看到这种变化，图 3.4.5 示出了对视相位频谱按一个柯尔－柯尔模型反演计算出的视充电率 m s 和视时间常数τs随相对电阻率μ20 的变化曲线； 视频率相关系数cs 无例外 图3.4.4 体极化球体正上方不同相对电阻率μ20 的视相位频谱曲线（四级近似计算结果）。
曲线旁的数字表示μ20值，其余条件同图 3.4.3 图3.4.5 在具有不同真谱参数的球体正上方视充电率m s （虚线）和视时间常数τs （实线）随相对电阻率μ20 的变化曲线除图上标注者外，其余条件同图 3.4.3地都十分接近体极化球体的真频率相关系数 c 2 值，故图中没有绘出它的变化曲线。
图中同 时绘出了对具有不同真谱参数（m 2 和 c 2）值的球体的计算结果，它们的基本形态是一致的， 并且和前面由视相位频谱曲线（图 3.4.4）得出的印象相同。
值得指出的是，对不同 c 2 值的 球体，m s ~μ20 关系曲线完全一样（这是容易理解的）；但τs ~μ20 关系曲线互不相同。
归纳大量计算资料得出视时间常数τs 和球体真时间常数τ2 之间有如下经验关系式2 / 1 20 20 2 2 1 1 c s k k m ÷ ÷ ø ö ç ç è æ + - = m m t t （3.4.1）对于中等埋深的球体，式中 k ≈1；埋深较大时，k 稍大于 1；而埋深较小时，k 稍小于 1。
这一经验公式和前面对中梯装置（均匀外电场）中体极化球体导出的理论公式（5.2—24） 形式完全相同，只是在那里系数 k =2。
此外，这一经验公式还得到了一定数量的模型实验验 证，甚至可推广到面极化和其它电极装置类型中去。
（3.4.1）和（3.2.34）式表示的偶极和中梯装置得到的视时间常数τs 随球体相对电阻率 μ20 变化的基本特征是，对良导电极化体（ 1 . 0 20 £ m ），τs 与极化体的真时间常数τ2 近于 相等； 但随着极化体电阻率增高 （μ20 变大）， τs 单调地减小 ) ( 2 t t < s ； 大约在 100~ 10 20 > m 以后，τs 趋于其下限值t 2 2 / 1 2 )1 ( c m - ，对于这样的高阻极化体，τs 可以比τ2 小几个数量 级。
因此，一般不能将隐伏极化体上获得的视时间常数τs 当作极化体的真时间常数τ2。
当 极化体内的电子导电矿物连通较好时，通常极化体的真时间常数τ2 较大，且电阻率ρ20 值 较小，因而视时间常数t s 仍较大。
而当导电矿物连通较差时，t 2 值较小，且r 20 值较大，因 而τs 更小。
所以，就利用时间常数按结构区分极化体而言，τs 可以起到和τ2 一样的作用， 并且由于增加了电阻率因素的影响， τs 可能比τ2 更敏感地反映极化体内导电矿物的结构特 征。
这是谱激电（SIP ）测量的一大优点。
三、不同埋深时的视相位频谱不同埋深球体正上方的视相位频谱曲线的形状基本保持不变，但随着埋深增大，异常强 度（视相位值）急剧减小，相位极值频率略有减小。
反演算出的视谱参数m s 和τs 随球心相 对深度 0 0 /r h 的变化曲线示于图 3.4.6。
可以看出，当 0 0 /r h 从 1.2 增大到 4.0 时， 2 /m m s 由 0.987 降至 0.015，约降低 66 倍；而 2 /t t s 由 0.42 降至 0.314，仅减小 26%。