交流阻抗谱法及其在地球深部物质科学中的应用

摘要

交流阻抗谱对于表征地球深部物质的电学性质以及电极界面性质是一种比较新的而且是强有力的工具.它可以用来调查各种固体、流体内部以及界面的束缚和移动电荷的动力学.文中介绍了交流阻抗谱的基本原理以及常用的数据处理方法.对交流阻抗谱在不同的物质体系--矿物单晶、矿物多晶(岩石)、电解质溶液、岩石破裂、熔体中的表现形式进行了研究,并且给出相应导电机制的等效电路模型.研究结果发现,对于矿物单晶和矿物多晶在最高频率段的导电机制由颗粒内部引起;最低频率段的导电机制由电极界面所引起;而矿物多晶中间频率段的导电机制由颗粒边界所引起.对于电解质溶液,最高频率段的导电机制由电解质溶液所引起,而低频率段的导电机制由溶液电极界面所引起.交流阻抗谱对于检测岩石破裂和部分熔融中熔体的分布及数量都非常灵敏.