矿物的介电常数及电阻
各种岩石矿物地球物理物性参数总结
沉积岩、冲积物及水的电阻率（单位：Ω.M）岩石名称 ρ变化范围 岩石名称 ρ变化范围 固结页岩 20-2×103潜水 ＜100厚层泥岩 10-8×102海水 n×10-1- n×100砾 石 2×103-104矿井水 n×100砂 岩 1-6．4×108n×10-1深成盐渍水灰 岩 50-107未凝结20湿 粘 土泥 灰 岩 3-70粘 土 1-10010-800冲击层和砂油 砂 4-800白 云 岩 3．5×102-5×103雨 水 ＞1000河 水 n×10-1- n×102各类岩石磁参数（数量级）一览表岩石类型K（10-6CGSM）Jr（10-6CGSM）磁铁矿及钛磁铁矿103—106103—106其他铁矿101—105100—105超基性岩102—104102—104基性岩101—104100—104酸性岩101—103100—104变质岩100—103100—102沉积岩100—102100—102火成岩和变质岩的电阻率（单位：Ω.M）岩石名称 ρ变化范围 岩石名称 ρ变化范围花 岗 岩 3×102-106玄 武 岩 10-1.3×106(干) 花岗斑岩4.5×102(湿)-1.3×106(干) 橄榄苏长岩103-6×104(湿)长石斑岩 4×103(湿) 橄 榄 岩3×103(湿)-6.5×103(干)钠 长 岩3×102(湿)-3.3×103(干)角 闪 岩8×103(湿)-6×107(干)正 长 岩 102-106片 岩 20-104闪 长 岩 104-105凝 灰 岩 2×103(湿)- 105(干) 闪长斑岩1.9×103(湿)-2.8×104(干)石墨片岩 10-102斑岩(各类)60-104板 岩 6×102-4×107英 安 岩 2×104(湿) 片 麻 岩6.8×104(湿)-3×106(干)辉绿斑岩103(湿)-1.7×105(干)大 理 岩 102-2.5×108(干)辉 绿 岩 20-5×107矽 卡 岩2.5×102(湿)-2.5×108(干)熔 岩 102-5×104石 英 岩 10-2×108辉 长 岩 103-106金属元素及常见矿物电阻率（单位：Ω.M）金属元素 良 导 电 性 矿 物 10-810-710-6——10-310-3——1 金 铁 石 墨 方 铅 矿 银 锡 斑 铜 矿 辉 钼 矿 铜 铅 铜 蓝 黄 铁 矿 镍 锑 磁黄铁矿 辉 铜 矿 铝 汞 磁 铁 矿 黄 铜 矿 中 等 导 电 性 矿 物 劣 导 电 性 矿 物 1——103103——106＞106黑钨矿 褐铁矿 石 英赤铁矿 赤铁矿 长 石软锰矿 蛇纹石 云 母菱镁矿 闪锌矿 角闪石铬铁矿 方解石部分岩石、矿石极化率实测数据统计结果明显不含电子导电矿物的岩石石墨化岩石含浸染状硫化物的岩石浸染状硫化物矿石块状硫化物矿石梯形下底边两端点位置表示极化率的极大值和极小值；梯形上边两端点位置是不同作者得到的极化率平均值。
常见矿物的介电常数测定值表
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟常见矿物的介电常数测定值表常见矿物的介电常数测定值①如下表：常见矿物的介电常数测定值表（按汉语拼音字母排列）（测定条件：电源220V，60Hz/s，60Hz/s，粒度-250 目，介电液：甲醇四氯化碳水）矿物介电常数测定值矿物介电常数测定值奥长石白榴石白铅矿白铁矿白云母白云石斑铜矿倍长石冰长石雌黄磁黄铁矿磁铁矿辰砂赤铁矿赤铜矿蛋白石电气石毒砂方沸石方解石方铅矿符山石斧石钙长石钙铝榴石橄榄石刚玉锆石高岭石菱铁矿硫砷铜矿绿帘石绿泥石绿柱石钼铅矿钠长石硼砂普通辉石普通角闪石葡萄石蔷薇辉石铅矾软锰矿蛇纹石闪锌矿石墨石膏石髓石英十字石水镁石水锰矿钛铁矿6.376.785..47＞33.7＜81108.45＞815.788.137.24＞81＞33.7＜818.43＞8116.206.74＞816.446.36＞816.146.156.887.646.356.775.356.0911.186.74＞816.178.635.736.296.026.556.727.376.527.107.02＞8111.845.29＞816.838.086.536.807.77＞81＞81 铬铁矿硅灰石硅线石硅锌石海绿石褐铁矿黑云母红锌矿红柱石滑石黄铜矿黄玉辉铋矿辉钴矿辉钼矿辉锑矿辉铜矿辉银矿金刚石金红石尖晶石拉长石蓝晶石锂辉石锂云母磷灰石磷铈镧矿菱镁矿菱锰矿天青石透辉石透闪石顽火辉石微斜长石文石钨锰铁矿锡石霞石异剥石（辉石）萤石硬石膏黝铜矿紫苏辉石自然铋自然金自然硫自然铜自然银针镍矿正长石直闪石中长石重晶石11.036.579.295.5511.656.959.2833.78.289.41＞816.095.02＞33.7＜81＞8111.15＞81＞814.585.857.006.776.987.188.427.365.727.986.996.776.947.167.038.336.917.1112.5 127.756.827.417.116.09～816.85＞81＞813.62＞81＞8111.706.208.446.577.86 ①介电常数测定值，即为相对介电常数εr，无量纲。
-岩矿石电学性质
（1）金属导体（电子导体） 各种天然金属均属于金属导体。较重要
的自然金属有自然金和自然铜，其电阻率 值均很低，自然金的电阻率约为 2×10-8 欧姆·米，自然铜的电阻率约为1.2×108~3×10-7欧姆·米。
此外，石墨这种具有某些特殊的电子导体 性质的非金属也具有很低的电阻率，其值 小于10-6欧姆·米。
amS n 0
其中ρ为岩石的电阻率，ρ0为流体的电阻率，Ф 为孔隙度，S为饱和度，n为饱和度指数，m为孔隙 度指数。a为比例系数
因此，可以利用阿尔奇公式来获得岩石电阻率与 孔隙度或流体电阻率之间的关系。
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(2)电阻率与岩石孔隙度的关系
主要的造岩矿物如长石、石英、云母等 电阻率均相当高。然而，由于天然状态下的 岩石在长期的地质历史过程中，受到地质作 用而出现裂隙，以及裂隙中含流体等原因， 一般岩石的电阻率要低于其所含矿物的电阻 率。
上述金属导体和半导体的导电作用都是 通过其中某些电子在外电场作用下的定向 运动来实现的，它们均为电子导体。
岩矿石的导电性
常见半导体矿物的电阻率范围
（3）固体电解质（离子导体） 绝大多数造岩矿物（如辉石、长石、石
英、云母和方解石等），均属于固体电解 质，其电阻率值都很高（大于106欧 姆·米），在干燥情况下可视为绝缘体。固 体电解质导电载流子为填隙离子或空格点， 它们属于离子导电。
18
天然状态下的岩矿石一般含有孔隙水， 在地电学中，一般可以近似地把含水的岩石 模型看成是由两相介质构成的，即由矿物骨 架（固相）和流体（液相）所构成。
在物理学中，一般利用 阿尔奇公式来描述两相介质 中的电阻率与空隙度及物质 组分之间的关系
ten Grotenhuis et al., 2005
岩石的电阻率
影响岩石电阻率的因素
（5） 岩石电阻率与岩石所处的温度有一定关系
/ 1
100 10
离子导电岩石的电阻率却 随温度的增高而变小 电子导体矿物、矿石的电 阻率随温度增高而变大
-20 0 20 40
1
-40
t/º C
岩石电阻率与温度的关系
影响岩石电阻率的因素
The
End
电阻率概念
什么是电阻率？
由普通物理可知，用均匀材料制成的规则形状的导体，其电阻 R 与导体截面积 S 成反比，与导体的长度 L 成正比，表达式为：
L R S
S R L
式中，ρ为比例常数，称为物体的电阻率。在数值上，它等于电流 流过单位长度和单位横截面积的导体柱时所呈现的电阻
电阻率概念
什么是岩石电阻率？
2、自然状态下影响岩石电阻率的因素
物质的导电性
物质的导电性
电子导电： 是由物质中的自由电子的定向运动 形成电流的，如：金属、金属硫化 物、石 墨、磁铁矿
离子导电: 是带电粒子（离子）的定向运 动形成电流的，充填在岩石空 隙中的含盐水溶液属于此类。
注意： 自然状态下的一般岩石，其导电性能主要取决于含水的多少及水 溶液的含盐浓度，因此，一般属于离子导电
hi
影响岩石电阻率的因素
在电法勘探中，用各向异性系数（ 程度。岩石各向异性系数由下式计算： ）来表示岩石各向异性的
n t
由式知： ≥ 1。 n 与 t 乘积的平方根称为各向异性岩石的平 均电阻率
m
n ρm n t t
注意： 岩石电阻率的各向异性对电测深资料的解释具有重要意义
影响岩石电阻率的因素
从不同方向测量（c）图的电阻率，结果一样吗？
常见物质介电常数汇总
Sir-20说明书普通材料的介电值和术语集材料介电值速度毫米/纳秒空气 1 300水淡81 33水咸81 33极地雪 1.4 - 3 194 - 252极地冰 3 - 3.15 168温带冰 3.2 167纯冰 3.2 167淡水湖冰 4 150海冰 2.5 - 8 78 - 157永冻土 1 - 8 106 - 300沿岸砂干燥10 95砂干燥 3 - 6 120 - 170砂湿的25 - 30 55 - 60粉沙湿的10 95粘土湿8 - 15 86 - 110粘土土壤干 3 173沼泽12 86农业耕地15 77畜牧土地13 83土壤平均16 75花岗岩 5 - 8 106 - 120石灰岩7 - 9 100 - 113白云岩 6.8 - 8 106 - 115玄武岩湿8 106泥岩湿7 113砂岩湿 6 112煤 4 - 5 134 - 150石英 4.3 145混凝土 6 - 8 55 - 112沥青 3 - 5 134 - 173聚氯乙烯 pvc 3 1731常见物质的相对介电常数值和电磁波传播速度(RIS-K2说明书)------------------《探地雷达方法与应用》（李大心）2007第二期勘察科学与技术电磁波在部分常见介质中的传播参数（The propagation parameters of the electromagnetic wave in the medium）地球表面大部分无水的物质(如干燥的土壤和岩石等)的介电常数，实部一般介于1.7-6之间，水的介电常数一般为81，虚部很小，一般可以忽略不计。
岩石和土壤的介电常数与其含水量几乎呈线形关系增长，且与水的介电常数特性相同。
所以天然材料的电学特性的变化，一般都是由于含水量的变化所致。
对于岩石和土壤含水量和介电常数的关系国内外进行了详细研究(P.Hoekstra, 1974;J.E.Hipp,1 974;J .L.Davis,1 976;G A.Poe,1 971;J .R.Wang,1 977;E .G.巧okue tal ,1 977)。
矿物电性质的常用参数
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟矿物电性质的常用参数矿物的电性质是电力选矿的依据，两种矿物的电性质不同，才有可能进行电力选矿。
表示矿物电性质的参数主要有矿物的介电常数、电导率及相对电阻、电热性、比导电度及整流性等。
介电常数以符号e 表示，e 越大表示矿物的导电性越好，反之则导电性差。
一般情况下，e10～12 以上者属于导体，能利用通常的高压电力选矿分开，而低于此数值者则难以采用常规的电力选矿法分选。
通常电力选矿中所指矿物电阻是当矿物粒度d=1 毫米时的电阻，即欧姆值。
当矿物电阻小于106Ω时，表明其导电性较好，电阻大千106Ω而小于107Ω者，导电性中等，电阻大于107Ω者，其导电性差，不能采用常规电力选矿分离。
矿物的比导电度是表示电子流人或流出矿粒难易的量，常用使矿粒上电子流的最低电压与石墨上电子流出的最低电压之比来表示，数值越大，使矿物上电子流出的电压越高，导电性越差。
有些矿物只有当高压电极带负电时才作为导体矿分出，而另一些矿物则只有高压电极带正电时才作为导体矿分出，而有些矿物无论高压电极正负如何，均能作为导体矿分出，矿物的这种性质叫整流性。
只获得负电的矿物叫负整流性，如石英、锆英石等；只获得正电荷的矿物叫正整流性，如方解石等；不论电极带正电或负电，矿物均能获得电荷，叫全整流性，如锡石、磁铁矿等。
portant; word-wrap: break-word !important;”>portant;word-wrap: break- word !important;”>portant;word-wrap: break-word !important;”>portant;word- wrap: break-word !important;”>。
岩石物性资料
岩（矿）石物性资料密度：一． 表1-1 常见矿物的密度名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65 金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63 重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9石墨 2.09-2.25 多水高岭土1.9-2.6 蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 3.3-3.6金红石 4.18-4.23 锰矿 3.4-6.0钨酸钙矿 5.9-6.2 铝矾土 2.4-2.5煤 1.2-1.7 褐煤 1.1-1.3表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -纯橄榄岩 2.5-3.3橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9白云岩 2.4-2.9 石灰岩 2.3-3.0页岩 2.1-2.8 砂岩 1.8-2.8白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0 花岗闪长岩 2.69闪长岩 2.81 辉长岩 2.85-3.05 霞石正长岩 2.66 正长岩 2.62 石英闪长岩 2.75 安山玢岩 2.73 石英斑岩 2.60 粒玄岩 2.85 泥岩 1.2-2.4 粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0 泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0 泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0 砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3 角岩 2.74 玢岩 2.6-2.9二．磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度 矿物化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K 磁铁矿24ZnFe O 92000 853 磁黄铁矿21x Fe S - 20000 593 赤铁矿23Fe O 85000 853 镍磁铁矿24NiFe O 47000 873 钴 Co 161800 1404 铁 Fe 218000 1053 镍 Ni 54400 631铁镍矿3Ni Fe 110000 620 铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率 矿物化学式 抗磁化率（4π×610-SI ） 方解石3CaCO -0.5 方铅矿 PbS -0.34石英2SiO -0.5 赤铜矿2Cu O -0.14 自然金 Au -0.14矿物 化学式 顺磁化率（4π×610-SI ）角闪石 2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca NaB Mg Fe Fe Al -+++== 13-75黑云母 33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ）白云岩 0-75 10辉岩 0-280 25砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4 表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩 0.1-0.3 3橄榄岩 0-5 5辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三．电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代 5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代 10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000 早古生代 40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000 前寒武纪 100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22 C值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εr tgδ岩石εrtgδ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectric const.(F/m) Air 0 1 Asphalt:dry 3210~10--2~4Asphalt:wet 21--6~1210~10Clay:dry 31--2-610~10Clay:saturated 1-15-4010~1Concrete:dry32--4-1010~10Concrete:wet 21--10~2010~10Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4 Granite:dry 10-8-10-6 5 Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67 Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30 Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-44~7四．波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.8 74.4 0.31 黑云母33.8 50.5 0.27 白云母56.8 42.9 0.25 钠长石69.0 57.0 0.28 黄铁矿286.8 143.9 0.16 磁铁矿230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.42 57.85 0.26 花岗岩62.44 45.43 0.25 砂岩65.27 40.08 0.16 粉砂岩61.64 40.00 0.23 灰岩68.59 48.41 0.25 白云岩80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）正长石5900 3070 黄铁矿7900 5050钠长石6060 3350 铬铁矿7700奥长石6240 3390 磁铁矿7400 4200拉长石6550 3540 赤铁矿6700 4300石英6000 闪锌矿5310 2560方解石6660 3390 方铅矿3770 2080白云母5810 3360 斑铜矿3800 1700角闪石7210 3990 辉钼矿3900 1850辉石7200 4170 黑钨矿4200 1800橄榄石8400 5160 锡石6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）花岗岩5470 3090 流纹岩4620 2630闪长岩5850 3180 安山岩5840 3160辉长岩6460 3520 橄榄岩8200 4700辉绿岩6000 3400 英安岩5840 2960花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）板岩5770 3370 大理岩5870 3210片岩4030 2880 矽卡岩5490 2960片麻岩4760 2880 混合岩4970 3040变粒岩6010 3380 角闪岩6800 2850角闪岩5920 3480 花岗片麻岩5650 2800榴辉岩5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩5400 3260 斜长麻粒岩5750 2750磁铁石英岩5470 3330 角岩6220 3490石英脉6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）砾岩5070 3000 硬石膏6000 3000砂岩5290 3200 角砾岩5600 2800粉砂岩5440 3030 粘土3000 1800凝灰岩5700 3170 细粒岩5400 3240灰岩5520 3110 石膏4600 2380白云岩6240 3400 泥灰岩4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度V p/（m.s-1）砾岩碎石干砂200-800砂质粘土300-900湿砂600-800粘土1200-2500疏松岩石1500-2500致密岩石1800-4000白垩1800-3500泥质页岩2700-4100石灰岩，致密白云岩2500-6100石膏，无水石膏3500-4500泥灰岩2000-3500冰3100-3600岩盐4200-5500五．温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126 六．放射性表6-1 岩浆岩的放射性岩石类型SiO2Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026中性65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水Rn（氡）（3.7Bq/m3）Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L) 地海洋，河0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-128×10-6水地沉积岩6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-6。
(整理)岩石物性资料
岩（矿）石物性资料（2008年12月11日）一、密度：表1-1 常见矿物的密度名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9石墨 2.09-2.25 多水高岭土1.9-2.6蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 3.3-3.6金红石 4.18-4.23 锰矿 3.4-6.0钨酸钙矿 5.9-6.2 铝矾土 2.4-2.5煤 1.2-1.7 褐煤 1.1-1.3表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -纯橄榄岩 2.5-3.3橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9白云岩 2.4-2.9石灰岩 2.3-3.0 页岩 2.1-2.8 砂岩 1.8-2.8 白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7 粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0 花岗闪长岩 2.69闪长岩 2.81 辉长岩 2.85-3.05 霞石正长岩 2.66 正长岩 2.62 石英闪长岩 2.75 安山玢岩 2.73 石英斑岩 2.60 粒玄岩 2.85 泥岩 1.2-2.4 粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3角岩 2.74 玢岩 2.6-2.9二、磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度 矿物化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K 磁铁矿24ZnFe O 92000 853 磁黄铁矿21x Fe S - 20000 593 赤铁矿23Fe O 85000 853 镍磁铁矿24NiFe O 47000 873 钴 Co 161800 1404 铁 Fe 218000 1053 镍 Ni 54400 631 铁镍矿3Ni Fe 110000 620 铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率 矿物化学式 抗磁化率（4π×610-SI ） 方解石3CaCO -0.5 方铅矿 PbS -0.34石英2SiO -0.5赤铜矿 2Cu O -0.14自然金 Au -0.14矿物 化学式 顺磁化率（4π×610-SI ）角闪石 2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca Na B Mg Fe Fe Al -+++== 13-75黑云母33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78 氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ）白云岩 0-75 10砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4 表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1 表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩 0.1-0.3 3辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三、电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代 5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代 10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000 早古生代 40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000 前寒武纪 100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22C值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εr tgδ岩石εrtgδ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1 长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2 云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectric const.(F/m) Air 0 1 Asphalt:dry 32--2~410~10Asphalt:wet 21--6~1210~10Clay:dry 31--2-610~10Clay:saturated 1-15-4010~1Concrete:dry32--4-1010~10Concrete:wet 21--10~2010~10Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4Granite:dry 10-8-10-6 5Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67 Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30 Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-44~7四、波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.8 74.4 0.31 黑云母33.8 50.5 0.27 白云母56.8 42.9 0.25 钠长石69.0 57.0 0.28 黄铁矿286.8 143.9 0.16 磁铁矿230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.42 57.85 0.26花岗岩62.44 45.43 0.25砂岩65.27 40.08 0.16粉砂岩61.64 40.00 0.23灰岩68.59 48.41 0.25白云岩80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）正长石5900 3070 黄铁矿7900 5050钠长石6060 3350 铬铁矿7700奥长石6240 3390 磁铁矿7400 4200拉长石6550 3540 赤铁矿6700 4300石英6000 闪锌矿5310 2560方解石6660 3390 方铅矿3770 2080白云母5810 3360 斑铜矿3800 1700角闪石7210 3990 辉钼矿3900 1850辉石7200 4170 黑钨矿4200 1800橄榄石8400 5160 锡石6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）花岗岩5470 3090 流纹岩4620 2630闪长岩5850 3180 安山岩5840 3160辉长岩6460 3520 橄榄岩8200 4700辉绿岩6000 3400 英安岩5840 2960花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）板岩5770 3370 大理岩5870 3210片岩4030 2880 矽卡岩5490 2960片麻岩4760 2880 混合岩4970 3040变粒岩6010 3380 角闪岩6800 2850角闪岩5920 3480 花岗片麻岩5650 2800榴辉岩5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩5400 3260 斜长麻粒岩5750 2750磁铁石英岩5470 3330 角岩6220 3490石英脉6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）砾岩5070 3000 硬石膏6000 3000砂岩5290 3200 角砾岩5600 2800粉砂岩5440 3030 粘土3000 1800凝灰岩5700 3170 细粒岩5400 3240灰岩5520 3110 石膏4600 2380白云岩6240 3400 泥灰岩4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度V p/（m.s-1）砾岩碎石干砂200-800砂质粘土300-900湿砂600-800粘土1200-2500疏松岩石1500-2500致密岩石1800-4000白垩1800-3500泥质页岩2700-4100石灰岩，致密白云岩2500-6100石膏，无水石膏3500-4500泥灰岩2000-3500冰3100-3600岩盐4200-5500五、温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126六、放射性表6-1 岩浆岩的放射性岩石类型SiO2Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026 中性65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水Rn（氡）（3.7Bq/m3）Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L) 地海洋，河0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-128×10-6水-------------地沉积岩6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-6 -------------。
学习矿物学(五)
学习矿物学（五）——矿物的电学性质1.导电性：指矿物对电流的传导能力，以电阻率大小来表征。
矿物的导电能力差别很大，有些矿物几乎完全不导电，如石棉、云母等，是绝缘体；有些极易导电，如自然金属矿物和某些金属硫化物，是电的良导体；某些矿物当温度增高时导电性增强，温度降低时呈绝缘体性质，这种导电性介于导体与绝缘体之间的叫半导体，如闪锌矿等。
矿物的导电性在很大程度上依赖于化学键的类型。
具有金属键的矿物，因在其结构中有自由电子存在，所以导电性强；离子键或共价键矿物导电性弱或不导电。
矿物的导电性根据电阻系数(Ω·cm)大小，将矿物分成三种：1、良导体矿物。
电阻系数为102～10－6Ω·cm。
如黄铁矿、磁黄铁矿、石墨等。
一般情况，金属矿物是电的良导体。
2、半导体矿物。
电阻系数为103～1010Ω·cm包括较少的富含铁和锰的硅酸盐及铁、锰等元素的氧化物（某些非导体当温度升高时，便变成半导体）。
3、非导体矿物。
在室温下电阻系数为1011～1016Ω·cm（或更大）的矿物。
如石英、长石云母、方解石、石膏、尖晶石、石墨等。
导电性对于某些矿物来说，具有重要的实际意义。
如金属及石墨是电的良导体，可作为电极原料；云母和石棉是电的非良导体，可作为绝缘材料；而半导体广泛地被应用在无线电工业中。
此外在金属矿床的找矿中应用电法找矿，在选矿和重砂矿物的分离上，也根据矿物导电系数不同，采用静电分离来分离矿物。
2.介电性：指不导电的矿物(介电质)或导电性极弱的矿物在外加电场中产生感应电荷(被极化)的性质，称矿物的介电性，用介电常数表达，又称介电渗透率或电容率。
矿粒中的电荷在外电场作用下发生位移而产生偶极矩，称为极化。
矿物极化程度愈大，其介电常数也愈大。
偶极矩P与电场强度E成正比，该比值α=P／E称为极化率。
从微观上看，矿物极化率由电子极化率、离子极化率、转向极化率、空间电荷极化率所组成。
其中电子极化率是最重要的一种类型，在一般情况下，测定时所用交流电源频率由小变大，矿物介电常数在很宽的频率范围内由大变小。
不同岩石和介质电阻率的变化范围
一、概述电阻率是描述岩石和介质导电性能的重要物理量，它对地球物理勘探、矿产资源勘查以及环境地质等领域具有重要的应用价值。
岩石和介质的电阻率受多种因素的影响，不同岩石和介质的电阻率变化范围也不尽相同。
本文旨在对不同岩石和介质的电阻率变化范围进行综述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、不同岩石的电阻率变化范围1. 花岗岩花岗岩是一种典型的酸性火成岩，其电阻率范围较广。
一般情况下，花岗岩的电阻率在10-1000欧姆米之间，受其含水量、矿物成分、温度等因素影响较大。
2. 石灰岩石灰岩是一种以碳酸盐矿物为主要成分的岩石，其电阻率范围相对较窄。
通常情况下，石灰岩的电阻率在100-1000欧姆米之间，但在含水量较高的情况下可能会显著降低。
3. 煤岩煤是一种典型的有机质岩石，其电阻率受含水量、压力、温度等因素的影响较大。
一般情况下，煤岩的电阻率在0.1-100欧姆米之间，但在高含水量或高压情况下可能会更低。
4. 片麻岩片麻岩是一种含辉石的变质岩石，其电阻率范围较广。
一般情况下，片麻岩的电阻率在100-1000欧姆米之间，但在温度、压力等因素变化大时可能会有所波动。
三、不同介质的电阻率变化范围1. 土壤土壤的电阻率受其含水量、温度、盐度等因素的影响较大。
一般情况下，土壤的电阻率在10-1000欧姆米之间，但在干燥状态下可能会更高，而在高含水量或高盐度情况下可能会显著降低。
2. 盐水盐水是一种导电性能较强的介质，其电阻率范围较窄。
一般情况下，盐水的电阻率在1-10欧姆米之间，但其在不同盐度、温度等条件下会有所变化。
3. 油藏油藏是一种典型的储集介质，其电阻率受孔隙度、孔隙流体、温度等因素的影响较大。
一般情况下，油藏的电阻率在1-100欧姆米之间，但在不同条件下会有所波动。
4. 矿石矿石是一种非常复杂的介质，其电阻率受矿物成分、孔隙度、温度等因素的影响较大。
不同矿石的电阻率范围差异较大，一般情况下在1-1000欧姆米之间。
岩石的电阻率
常见矿物及其电阻率
常见岩石的电阻率变化范围
由于岩石在天然条件下生存条件不尽相同，因此同类 岩石的电阻率也不尽相同，而是有一定的变化范围
常见矿物及其电阻率
由表可以看出：
1、同类岩石的电阻率在在一定范围类变化
2、三大类岩石中，岩浆岩、变质岩和沉积岩中的化学沉积 岩的电阻率均较高，而沉积岩中的碎屑岩类的电阻率较低。 3、在特殊情况下例外，如碎屑岩在结冻后或者不含水时， 电阻率很大；岩浆岩、变质岩在破碎风化后，电阻率 变小
如图，在垂直层理方向，相当于电阻的串联， 其电阻率由下式计算
ρn
h h
i i
n
i
在垂直层理方向，相当于电阻的并联，其电阻 率由下式计算
ρt
h h /
i i
t
i
式中， n 也叫横向电阻率； t 也叫纵向电阻率； i 和 分别为各薄层的电阻率和厚度。显然， n 应大于 t
影响岩石电阻率的因素
（1） 岩石电阻率与矿物成分的关系
导电矿物含量相当大(≥80％)时，对岩石电阻率才有明显作用。
导电矿物含量越大，岩石的导电性越好
（2） 岩石电阻率与岩（矿）石中的矿物结构有关
主要决定于它们的连通情况， 连通者起的作用大， 孤立者起的作用小。
（a） （b） （c） 岩矿石不同结构的示意图
2、自然状态下影响岩石电阻率的因素
物质的导电性
物质的导电性
电子导电： 是由物质中的自由电子的定向运动 形成电流的，如：金属、金属硫化 物、石 墨、磁铁矿
离子导电: 是带电粒子（离子）的定向运 动形成电流的，充填在岩石空 隙中的含盐水溶液属于此类。
注意： 自然状态下的一般岩石，其导电性能主要取决于含水的多少及水 溶液的含盐浓度，因此，一般属于离子导电
矿物导电性一览表
67 重晶石 BaSO4
68 磷钇矿
F20.7 BeO21.15 MgO28.2 Al2O371.8 Ce2O311.23 [Ce]2O310.87 CaO11.25 MgO29.8 Al2O325.4 Al2O363.2
Fe57.1
Al2O349.76 CaO33 Fe2O331.5 Ti60
FeO62.1
12.8，13.2
4.4，7.2 （浅色）8.3 （深色）＞81 6.7，8
中等
非导 非导 导体 非导
103～1010
1011～1013 1011～1014 10－2～102 1012～1015
1.4
0.73 1.1～1.5
0.76 3＋
6.1，7.3 42～81
非导 1011～1015 0.35～0.4
1012～1015 0.7～0.9
1012～1013
0.6～1
3.8，6.35，10
非导 1012～1015 0.25～0.75
81＋
非体 10－2～10－15 0.68～1.1
7.2，8.5，9.5
非导 1011～1015
0.79
6～7 16.18，26.8 6～7
非导 中等 非导
1011～1015 104～107 1011～1015
6.7，7.36，12
非导 1011～1014 0.6～0.75
6.5，10，12 4.9～5.7
非导 非导 5 非导
1011～1016 0.55～0.85
1014
3＋
1011～1015
0.77
7.6，12
5 非导 非导
1011～1015
0.77
1011～1014 0.77～1.42
资源加工学名词解释解析
1.矿物（Mineral）：是指由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质，具有均匀且相对固定的化学成分和确定的晶体结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
2.准矿物（Mineraloid）为由地质作用形成的非结晶态的天然化合物或单质。
3.工艺矿物：在实验室和生产工艺过程中研制和生产而形成的结晶态的化合物或单质，称为工艺矿物4.矿物种（Species）是指具有一定的化学组成和一定的晶体结构的一种矿物。
人们给予每一种矿物的名称，就是矿物的种名。
5.矿物亚种（Subspecies）是指同属于一个种的矿物，但在化学组成、物理性质等方面有一定程度的变异者6.岩石（Rock）是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的固体集合体。
岩石根据其成因，可分为三类：岩浆岩（Magmatic Rocks）、沉积岩（Sedimentary Rocks）：变质岩（Metamorphic Rocks）：7.矿产是指能被利用的矿物资源，目前按矿产的性质及其主要工业用途可分为以下三类：金属矿产、非金属矿产和可燃性有机岩矿产。
8.矿石（Ore）从矿体中开采出来的，从中可提取有用组份的矿物集合体。
一般由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。
9.矿石矿物是指可以利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。
10.脉石矿物是指矿石中目前还不能被利用的矿物，也称无用矿物。
11.物料的物相组成查明物料中的物相（如有用矿物和脉石矿物）组成和含量，是决定物料加工工艺的基本参数之一。
12.物料中物相嵌布特征：物料中物相的嵌布特征、磨碎或破碎时的单体解离度，是决定物料加工工艺的基本参数之一。
13.物质密度：单位体积的物质的质量叫做密度，用ρ表示，其单位按国际单位制为kg/m3，按厘米·克·秒制为g/cm3。
矿石真密度：矿石是矿物加工的主要对象，矿石是多种有用矿物和脉石矿物的混合体，其单位体积矿石的质量叫做矿石的真密度，单位kg/m3。
1.1岩矿石的电阻率解析
固体电解质
绝大多数造岩矿物，如辉石、 氏石、 石英、云母、方解石等
X
4
第
常见半导体矿物的电阻率值
页Leabharlann 矿物名称斑铜矿磁铁矿 磁黄铁矿
黄铜矿 黄铁矿 方铅矿 辉铜矿 辉铅矿
电阻率值 (.m)
106 ~ 105 106 ~ 102 105 ~ 102 103 ~ 100 103 ~ 100 103 ~ 100 108 ~ 100 108 ~ 100
（a）
（b）
（c）
岩矿石不同结构的示意图
X
9
层状岩石电阻率的方向性
第
页
a
a
z
h1
t
t
1
h2
2
（a）
(b)
层状结构岩石模型 （a）实际岩石 (b).等效模型
X
10
第 页
两种电阻率分别为ρ1和ρ2的薄层岩石交替成 层，它们的总厚度分别为h1和h2，则可按电阻并 联和串联的关系，不难得到沿层理方向和垂直层 理方向的电阻率表达式：
第
页
影响岩、矿石电阻率的因素很多，除与导电矿 物含量有关外，岩、矿石的结构、构造、孔隙度、 含水量及含水矿化度、温度、压力等都或多或少 地影响着岩、矿石的电阻率。
X
8
第
岩、矿石电阻率与成分和结构的关系
页
当岩石中含有导电矿物时，这些岩石的电阻 率将与其中导电矿物的含量有关。导电矿 物含量 相当大(≥80％)时，对岩石电阻率才有明显作用。对 岩、矿石整体电阻率影响的大小，主要决定于它们 的连通情况，连通者起的作用大，孤立者起的作用 小。
质
片麻岩
0.4~7.5
岩石物理参数表格
Hale Waihona Puke <81.0萤石6.26～6.79
方铅矿
17.0～81.0
橄榄石
6.8
黄铁矿
33.7～81.0
云母
5.4
磁黄铁矿
<81.0
正长石
4
石英
3.8
透辉石
2.9
石膏
6.16
普通角闪石
4.9～5.8
表8一些岩石的相对介电常数
岩石
相对介电常数
岩石
相对介电常数
干燥砂岩
4.6～5.9
花岗闪长岩
6
天然气
1
砂岩
5
石油
5.0
560
表16几种常见天然水的电阻率
名称
电阻率（Ω•m）
名称
电阻率（Ω•m）
雨水
>1000
地下水
<100
河水
0.1～100
矿井水
1～10
海水
0.1～10
深成盐渍水
0.1～1
表17常见矿物的电阻率
矿物名称
电阻率（Ω•m）
矿物名称
电阻率（Ω•m）
斑铜矿
10-6～10-3
赤铁矿
10-3～106
磁铁矿
10-6～10-3
2～2.4
白云岩
6.9
灰岩
7.5～9.2
火山凝灰岩
3.8～4.5
泥岩
5～25
黑云母花岗岩
6～8
砂质泥岩
5.53
辉绿岩
11.6
干燥白云岩
7～11
盐岩
5.6～6.35
表9常见矿物的声波（地震波）速度
矿物
2-1 岩矿石的电磁性质
② 非线性 当激发电流密度j0较大时(对石墨j0≥40μA/cm2，对黄 铜矿j0≥5μA/cm2)，不同电流密度的归一化过电位充、 放电曲线互不相重，并且阴极和阳极过电位曲线也 彼此分开。这表明在大电流密度激发下，过电位与 电流密度不成正比，即为非线性关系，而且阴、阳 极极化互不相同。
51/107
41/107
代表性的假说—双电层形变假说(傅良 魁,1983)： 在外电流作用下，岩石颗粒表明双电层(a) 分散区中之阳离子发生位移，形成双电层 形变(b)；当外电流断开后，堆积的离子放 电，以恢复到平衡状态(c)，从而可观测到 激发极化电场。
42/107
43/107
双电层形变形成激发极化的速度和放电的 快慢，决定于离子沿颗粒表面移动的速度 和路径长短，因而较大的岩石颗粒将有较 大的时间常数(即充电和放电较慢)。这是激 电法寻找地下含水层的物性基础之一。
33/107
34/107
第五节 岩矿石的激发极化性
35/107
一、岩矿石的激发极化机理
(1) 电子导体的激发极化机理
目前，国内、外对电子导体的激发极化机理 问题，意见比较一致，通常认为是由于电子 导体与其周围溶液的界面上发生过电位的结 果。
36/107
37/107
在电子导体与溶液界面上形成的双电层电位差(电极电位) 称为平衡电极电位(a)；当有电流流过上述电子导体-溶液 系统时，在电场的作用下，电子导体内部的电荷将重新 分布：自由电子反电流方向移向电流流入端，使那里的 负电荷相对增多，形成阴极；而在电流流出端，呈现相 对增多的正电荷，形成阳极。与此同时，在周围溶液中 也分别于电子导体的阴极和阳极处，形成阳离子和阴离 子的堆积，使自然双电层发生变化(b)。在一定外电流作 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。
矿物的介电常数及电阻
矿物的介电常数及电阻
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿物的介电常数及电阻
各类矿物的介电常数及电阻,包括重晶石,石英,金刚石,锡石等矿物
西安天道矿产品研究院专注于选矿技术研究与服务，专业攻坚克难，深入矿山解决具体问题，有效将试验过程和生产成本、投资、可操作性、环保等进行综合研究，为矿山提供经济效益最好、切实可行的工艺流程，实现了成果与生产实践的成功对接，形成了特有的服务优势。
矿虫说矿之一
在选矿界，经验重视程度普遍大于试验!毫无疑问，一个经验丰富的人，可以让一座矿山起死回生!值得肯定! 但经验甚至技术基本都是前几十年的积累，无可争辩的是，以前的矿石性质普遍要优于现今! 目前矿石性质主要为：贫，杂，害，细! 但国家政策要求为：节能，环保，回收! 单纯靠经验的时代一去不复返，个人经验与团队研发优势差异愈加明显! 然而遗憾的是，大多数中，小矿业投资人的依然停留在数十年前的思维!人多力量大，靠关系，靠经验，靠运气，一个人决定矿山命运等这些思维模式! 经验能救矿于一时，却不能救矿于时时!唯有重视选矿技术，改变传统思维观念，做到重经验，靠试验，创技术，真正落实技术强于人数科学观念!这是现代矿业发展的必由之路! 科学开矿，人人有责!矿虫将致力于提高全民技术选矿意识而奋斗!
矿虫说矿之二
我坚信之所以好多矿友走了弯路，是因为对矿的不了解，不熟悉，不清楚什么步骤做什么?还有长期对人们普遍对地质，勘探，采矿等的重视，因为之前的好多年里，只要能找到矿藏，挖出矿藏，大多就相当于得到了最后的产品!长此下去，对于选矿这个环节有太多忽视!然而，现在不仅要问哪里有矿?更要问能回收多?能不能搞出来产品?人们开始意识到这一点了!但是，依然有好多矿友。
矿物加工学-电选
2.YD型鼓筒式电选机
YD—4型鼓筒式电选机的结构如图所示。 这类电选机与其他鼓筒式电选机的不同之处主要是电极结构， 电晕电极不采用普通的镍铬电阻丝，而是采用厚度仅为0.lmm的 薄钢片，也称为刀片电极，安装7片刀片电极。
2．介电常数
介电常数是指带有介电质的电容与不带介电质（指真空 或空气）的电容之比，用ε表示。
介电常数的大小是目前衡量和判定矿物能否采用电选分 离的重要判据，介电常数越大，表示其导电性越好，反之则 表示其导电性差。
介电常数ε大于12者，属于导体，用常规电选可作为导 体分出，低于12者，若两种矿物的介电常数仍然有较大差别， 则可采用摩擦电选而使之分开，否则，难以用常规电选方法 分选。
F1 ? F2 ? F离 ? | mg cos? |
对于中等导电性矿粒，应在鼓筒的BC范围内落下，关系式为：
F离 ? | mg cos ? |? F1 ? F2
8.3 电选机
一、按电场特性，电选机分为：静电场电选机、电晕电场 电选机、复合电场电选机。
按设备结构形式特征可分为：鼓筒式电选机、室式电选 机、溜板式电选机、皮带式电选机、圆盘式电选机等。
8.2电选形矿粒在电晕电场中所获得的电荷，通
常以下式表示：
Qt
?
(1 ?
2 ? ? 1 ) Er ?? 2
2 ? ? ent 1 ? ? ? ent
电场强度越高，矿粒半径越大，则经过电
晕电场时所获得的电荷越多。
2．矿粒在电场中所受到的各种电场力和机 械力
颗粒进入电场后，既受到各种电场力的作 用，又受到各种机械力的作用。对电选效果有 影响的电场力主要有库仑力、镜面吸力，机械 力主要有离心力和重力。矿粒在鼓面上受电场 力和机械力情况图见图。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿物的介电常数及电阻
各类矿物的介电常数及电阻,包括重晶石,石英,金刚石,锡石等矿物
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矿虫说矿之一
在选矿界，经验重视程度普遍大于试验!毫无疑问，一个经验丰富的人，可以让一座矿山起死回生!值得肯定! 但经验甚至技术基本都是前几十年的积累，无可争辩的是，以前的矿石性质普遍要优于现今! 目前矿石性质主要为：贫，杂，害，细! 但国家政策要求为：节能，环保，回收! 单纯靠经验的时代一去不复返，个人经验与团队研发优势差异愈加明显! 然而遗憾的是，大多数中，小矿业投资人的依然停留在数十年前的思维!人多力量大，靠关系，靠经验，靠运气，一个人决定矿山命运等这些思维模式! 经验能救矿于一时，却不能救矿于时时!唯有重视选矿技术，改变传统思维观念，做到重经验，靠试验，创技术，真正落实技术强于人数科学观念!这是现代矿业发展的必由之路! 科学开矿，人人有责!矿虫将致力于提高全民技术选矿意识而奋斗!
矿虫说矿之二
我坚信之所以好多矿友走了弯路，是因为对矿的不了解，不熟悉，不清楚什么步骤做什么?还有长期对人们普遍对地质，勘探，采矿等的重视，因为之前的好多年里，只要能找到矿藏，挖出矿藏，大多就相当于得到了最后的产品!长此下去，对于选矿这个环节有太多忽视!然而，现在不仅要问哪里有矿?更要问能回收多?能不能搞出来产品?人们开始意识到这一点了!但是，依然有好多矿友。