岩石物理性质的电性 (岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么)

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• 岩石物理性质的电性
• 热电资料ZT是什么？
• 迁徙率量纲是什么

岩石物理性质的电性

地球物理勘探中罕用的岩石电性参数有电导率σ 或电阻率ρ，电容率ε和极化率η。

在外电场恒定时，岩石和矿物的电导率σ 普通为常数，其倒数即为电阻率ρ。

外电场为交变场时，电导率为频率的函数。

在高频时，由于位移电流比拟显著，在低频和超低频时，由于某些岩石和矿石的激起极化电流比拟显著，使场与电流之间出现相位差，此时的电导率用双数示意，而电阻率不再为电导率的倒数。

大少数岩石和矿石的电导率在欧姆定律相关式中是一常系数。

这类岩石和矿石称为欧姆导体。

在一些各向同性的晶体和等离子体中，外电场和电流的方向不分歧，此时物体的导电个性不能用欧姆定律来形容。

这类物体称为非欧姆导体，它们的电导率为一张量。

电法勘探中所用的电导率，普通是指定场或低频时不蕴含激起极化作用而测定的标量值，习气上经常常使用其倒数电阻率这个量。

按导电个性不同，矿物可分为导体、半导体和介电体。

一些金属（如人造金、人造铜等）和石墨等属于导体（ρ≈10-6～10-5欧姆·米）。

少数金属硫化物和金属氧化物属于半导体（ρ≈10-6～106欧姆·米）。

绝大少数造岩矿物（石英、长石、 云母等）属于介电体（ρ>106欧姆·米）。

不同岩石和矿石的矿物组成、 结构结构、孔隙液含量和液体的性质都不相反，因此它们的电阻率值常相差很大，有时可以相差20个数量级。

同类岩石的电阻率值也常因孔隙液含量和液体含盐浓度的参与或减小而显著降低或升高。

这种变化能达2～4个数量级。

岩石和矿石的电阻率值随温度和压力的变化法令与矿物组分和结构结构无关。

电阻率普通随温度升高而降低；随压力的变化趋向常因岩石种类而异。

拉长形矿物呈定向陈列的岩石、矿石和层状岩层，其电阻率值常浮现各向同性。

电流平行于矿物的拉长方向或岩层的层面时所测定的电阻率值ρt,常小于电流垂直于矿物的拉长方向或岩层层面时所测定的电阻率值 ρn。

岩石和矿物的电容率ε即为介电常数。

在适用中为了繁难，常驳回无穷纲参数相对电容率k面极化系数和极化率是激起极化法（见电法勘探）所用的两个电性参数。

当电流流过岩石或矿体中的两相（孔隙溶液和导体）界面或经过岩石中含有溶液的宽度不同的孔隙时，将发生电极极化或薄膜极化等电化学作用，使两相界面左近，随着充电期间增长逐渐积攒新的电荷,发生超电压并渐趋饱和。

这样构成的电场散布,称为激起极化场。

该场在外电源断掉后，逐渐衰减为零。

这个现象称为岩石或矿体的激起极化效应。

反映致密块状矿体与液体的界面上激起极化效应的参数为面极化系数，它由下式定义： 式中ΔV为超电压，V2和V1区分为界面矿体一侧和含液体的围岩一侧的电位，n为矿体的外法线方向,比例系数Ψ称为面极化系数，单位为米或厘米。

附图所示为石墨样品在不同电流密度j0的外电流激起下，在通电时和断电后阳极和阴极的超电压随期间变化的特色曲线。

实线和虚线区分代表石墨的阳极和阴极。

当j0的数值不大时,ΔV 随j0作线性变化,此时的面极化系数Ψ为常数。

当j0较大时，ΔV与j0之间将出现非线性相关,面极化系数不再为常数,而且某些物体的阴极极化和阳极极化的面极化系数或者出现显著的差异。

关于不同导体，这种差异的特点不同。

在浸染型金属矿石或矿化岩石中，金属矿物颗粒散布在整集体积中，每个金属颗粒都能出现激起极化效应。

因此在外电场作用下，激起极化效应普及整个矿体或矿化体。

这种作用称为体踊跃化。

极化率也有相似于面极化系数的期间个性和非线性效应，但极化率随期间变化较快，出现非线性的电流密度也比拟大。

不含导电矿物的岩石普通不出现非线性现象。

含矿岩石的极化率要比不含矿的大得多。

在结构结构相反的同类含矿岩石中,随着导电矿物体积含量(ξv)的参与，极化率开局显著增大，渐趋于某一极大值。

极化率在很大水平上受着结构结构的管理。

此外，极化率还与温度和孔隙液含盐浓度等起因无关。

岩石或矿石中有拉长形导电矿物，当其呈定向陈列时，这种岩石或矿石的极化率有显著的各向同性。

热电资料ZT是什么？

热电资料ZT值是热电优值。

资料的热电效率可定义热电优值 (Thermoelectric figure of merit) ZT来评价：

其中，S为塞贝克系数(thermoelectric power or Seebeck coefficient)，T为相对温度，σ为电导率，κ为导热系数。

为了有一较高热电优值ZT，资料必定有高的塞贝克系数(S)，高的电导率与低的导热系数。

裁减资料

因热电转换效率重要依托优值系数Z，而热电资料的Z重要跟热电资料的热物性参数（塞贝克系数、电导率、热导率）有着亲密咨询，无穷纲的优值系数ZT则理论被用来作为热电资料功能的评价目的。

随着技术的停顿，提高热电资料的优值系数已成为近期亟待处置的疑问之一。

20世纪后半叶，室温工况下热电资料的优值系数从0.75提高到1。

依据热电资料的个性可知，要想获取高优值系数的资料，必定提高资料的Seebeck系数和电导率，降低资料的热导率。

迁徙率量纲是什么

霍尔迁徙率（Hall mobility）：Hall系数RH与电导率σ的乘积，即│RH│σ，具备迁徙率的量纲, 故特意称为Hall迁徙率，示意为μH =│RH│σ。

Hall迁徙率μH实践上不必定等于载流子的电导迁徙率μ, 由于载流子的速度散布会影响到电导迁徙率, 所以只要在繁难状况 (不思考速度散布) 下才有μH = μ。