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自然电场形成的原因

发表时间：2024-08-19 15:17:18 来源：网友投稿

(一)电子导体自然电场产生的原因对于金属硫化物产生自然电场的原因，目前认为主要是矿体与水溶液接触时的氧化还原作用。

在自然条件下，若地下金属硫化矿体被潜水面切割，则它的一部分在潜水面之上，而它的另一部分在潜水面之下。由于地表水向地下渗透，水中的含氧度是随深度增加而减小的。所以在潜水面之上的水溶液中含氧度是很高的，矿体处于氧化环境中；潜水面以下的水溶液中含氧浓度大大降低，矿体处于还原环境中。这样就使得处于潜水面之上的部分矿体被氧化，而失掉电子带正电荷。潜水面之下的部分矿体被还原，得到电子而带负电荷。在水溶液中存在着许多正负离子，它们分别被矿体上端表面的正电荷及矿体下端表面上的负电荷所吸引，会使矿体表面与水溶液之间形成如图4-83所示的偶电层。这样矿体就相当一个大电池，在围岩水溶液中，电流由下部的正极流向上部的负极，而在矿体内部电流则由矿体的上端流向矿体的下端，矿体及其围岩水溶液对电流来讲即构成了内外导电回路，随着氧化还原作用的不断进行，放电亦不断进行。所以在矿体顶部观测时，会得到明显的负电位异常。图4-83 氧化还原作用示意图(二)离子导体上的自然电场当地下水溶液在压力作用下通过多孔隙岩石时，其情况与电解质通过毛细管时相似，可以产生过滤电场。这是因为构成毛细管壁的岩石固体颗粒大多数具有吸附溶液中的负离子的作用，于是管壁上形成了负电层，与此同时溶液中多余的正离子随着水溶液的流动而被带走，见图4-84。其结果是在岩石孔隙水溶液流出端正离子相对增多，而另一端负离子的浓度增大，致使岩石孔隙两端存在一定的电位差而形成了过滤电场。过滤电场一般出现在起伏不平的地形上，在山脚下可见到正电位，而在山顶上则见到负电位，人们把这种电场称为山地电场，见图4-85。图4-84 过滤作用形成电场示意图图4-85 山坡上的自然电场过滤电场对于找矿而言是一种干扰场，但在解决一些水文地质问题时，可用它确定水库漏水点及地下水的流向等。

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