岩石地质学

电性能

材料的电特性的特征在于其电导率（或相反，其电阻率）和介电常数，以及指示这些温度随温度，测量频率等的变化速率的系数。对于具有各种化学成分以及孔隙率和流体含量的可变物理特性的岩石，电特性的值可能相差很大。

电阻（R）定义为当一伏大小的样本上的电位差（电压; V）产生一安培的电流（i）时为一欧姆。即，V ＝ Ri。电阻率（ρ）是材料的固有特性。换句话说，它是固有的，并不取决于样本大小或当前路径。它与电阻有关，由R =ρL/ A表示，其中L是试样的长度，A是试样的横截面积，ρ的单位是欧姆厘米；1欧姆厘米等于0.01欧姆米。电导率（σ）等于1 /ρ欧姆^-1 ·厘米^-1（或称为mhos / cm）。以SI单位表示，以mhos /米或siemens /米为单位。

表中列出了岩石和其他材料的电阻率的一些代表性值。通常被认为是“好”导体的材料的电阻率为10 ^-5 –10 ohm-cm（10 ^-7 –10 ^-1 ohm-metre），电导率为10–10 ⁷ mhos / me。那些被分类为中间导体的电阻率为100–10 ⁹欧姆·厘米（1–10 ⁷欧姆·米），电导率为10 ^-7 –1毫欧/米。“不良”导体（也称为绝缘体）的电阻率为10 ¹⁰ –10 ¹⁷欧姆厘米（10 ⁸ –10 ¹⁵欧姆米），电导率为10 ^-15 –10 ^-8。海水中的溶解盐含量较高，因此它是一种比淡水更好的导体（即，其电阻率较低）。干燥的岩石具有很强的抵抗力。在地下，孔通常被流体填充到一定程度。材料的电阻率范围很广，例如，铜与石英的相差22个数量级。

典型电阻率

材料		电阻率（欧姆厘米）
海水（18°C）		21
未污染的地表水		2（10 4）
蒸馏水		0.2–1（10 6）
水（4°C）		9（10 6）
冰		3（10 8）
原位岩石
沉积	黏土，软页岩	100–5（10 3）
	硬页岩	7–50（10 3）
	砂	5–40（10 3）
	砂岩	（10 4）–（10 5）
	冰m	1–500（10 3）
	多孔石灰石	1–30（10 4）
	致密的石灰石	>（10 6）
	岩盐	（10 8）–（10 9）
火成		5（10 4）–（10 8）
变质的		5（10 4）–5（10 9）
实验室中的岩石
干花岗岩		10 12
矿物质
铜（18°C）		1.7（10 -6）
石墨		5–500（10 -4）
黄铁矿		0.1–0.6
磁铁矿晶体		0.6–0.8
黄铁矿		1–（10 5）
磁铁矿		（10 2）–5（10 5）
铬铁矿		> 10 6
石英（18°C）		（10 14）–（10 16）

对于高频交流电，岩石的电响应部分受介电常数ε支配。这是岩石存储电荷的能力。它是电场极化率的量度。以cgs为单位，真空中的介电常数为1.0。以国际单位制表示，以米/法拉为单位，或以材料的比容量与真空的比容量之比（每米8.85×10 ^-12法拉）表示。对于远高于100赫兹（每秒循环数）的那些频率，介电常数是温度和频率的函数。

岩石中的电传导是通过（1）流体传导（即在盐水中通过离子转移产生的电解传导）和（2）金属和半导体（例如某些硫化矿石）的电子传导而发生的。如果岩石具有任何孔隙度并包含流体，则流体通常会主导电导率响应。岩石的电导率取决于流体的电导率（及其化学组成），流体饱和度，孔隙度和渗透率以及温度。如果岩石失水，如深部碎屑沉积岩的压实，其电阻率通常会增加。

磁性能

岩石的磁特性来自组成矿物晶粒和晶体的磁特性。通常，岩石中只有一小部分由磁性矿物组成。正是这小部分晶粒决定了整个岩石的磁性和磁化强度，有两个结果：（1）特定岩石的磁性在给定的岩石主体或结构内可能会变化很大，具体取决于化学不均匀性，沉积或结晶条件，以及形成后的岩石发生了什么；（2）具有相同岩性（类型和名称）的岩石不一定必须具有相同的磁特性。岩性分类通常基于主要的硅酸盐矿物的丰度，但是磁化强度是由诸如氧化铁之类的磁性矿物晶粒的较小部分确定的。形成岩石的主要磁性矿物是氧化铁和硫化铁。

尽管共享同一分类的岩石的磁性能可能因岩石而异，但一般的磁性能通常仍取决于岩石的类型和整体组成。只要能够获得有关晶体材料和矿物的磁特性以及有关这些特性如何受温度，压力，化学成分和尺寸等因素影响的特定信息，就可以很好地理解特定岩石的磁特性。谷物。有关典型岩石的特性如何取决于地质环境以及它们如何随不同条件变化的信息进一步增强了理解。