常见的物质介电常数汇总情况

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1300水淡8133水咸8133极地雪1.4-3194-252极地冰3-3.15168温带冰3.2167纯冰3.2167淡水湖冰4150海冰2.5-878-157永冻土1-8106-300沿岸砂干燥1095砂干燥3-6120-170砂湿的25-3055-60粉沙湿的1095粘土湿8-1586-110粘土土壤干3173沼泽1286农业耕地1577畜牧土地1383土壤平均1675花岗岩5-8106-120石灰岩7-9100-113白云岩6.8-8106-115玄武岩湿8106泥岩湿7113砂岩 湿6112煤4-5134-150石英4.3145混凝土6-855-112沥青3-5134-173聚氯乙烯pvc3173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）物质r速度(mm/ns)空气1300水8133冰3.2167干砂3-6120-170湿砂25-3055-60湿土8-1586-110干土3173玄武石8106花岗岩5-8106-115石灰岩7-9100-113白云岩6.8-8106-115混凝土6-855-112沥青3-5134-173肥土1577PVC8173常见介质的相对介电常数一网上搜集介质名称介电常数介质名称介电常数水81冰3-4矿石250碳6-8湿沙15-20花岗岩8.3乳胶24大埋石6.2水泥4-6云母7-9沥青4-5食盐7.5干燥沙3-4C2.5)油漆3.5粮食2.5-4.5乙醇24.5-25・7食用油2-4甲醇32.7石膏1.8-2.5金刚石2.8干燥煤粉2.2纸2.5柴油2.1橡胶2-3汽油1.9花岗岩4〜7玻璃片1.1-2.2砂岩6塑料粒1.5-2.0页岩5〜15空气1石灰岩4〜18聚苯乙烯颗粒1.05-1.5玄武岩8〜9石腊2.0-2.1土壤和沉积物4〜30木头2.8PVC材料3玻璃4.1沥青3〜5纯水冰4空气1混凝土4〜11(5)雪1〜2哀24常见介成的相对介电与

地层电磁浅传播速度x介质布对介电甯数时速度v(m/n»)花岗岩4(8)1 0,15(0.1)安山岩20,21玄武岩40.15旋灰岩e0.12石灰岩7(6)L1HD•⑵大理岩60UI砂岩(4)<0,15)煤4—50,13^0*15土填（含水20%）10(4—40) !。网据(0.96—0.15)土壕（干）4(3—5)板1S3.13—0.18)沼泽霸林肥土120.087肥土150,077混凝土6.40*12新青3—5L13—D.18，水810^33宵（干）2—3 |0-17—0.21（湿）4—12L09—0.15冰3.20.17宇气10.3取c（聚氯乙烯）30.17 《探地雷达方法与应用》（李大心）表〕围岩及衬砌常用介电常数介质电导率/Stii相对分电常数波速空气]3(X)淡水1""0.01S133牯性干土0.01m4-10150站95粘性湿土0.005-110-3095-54T灰岩1。-*」I。*7113湿灰岩0.01顼一1K]06干页岩0.001-0.014-9150~100干花岗岩10^-10h5134湿花闵岩0,001-0.017113干砂岩1(]-10-s2-52该噬134干混凝土0,001-0.014-40!50-47湿混凝土0P01^0.110-2095-67钢筋XX2007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(ThepropagationparametersoftheelectromagneticwaveinthemediUm介质相对介电常数£r电导率O(ms.m-1)波速v(m.ns-1)衰减系数a（dB/m）空气1.000.30蒸馏水800.010.0330海水81300000.011000淡水810.50.0330.1冰3.20.170.01盐（十）5~60.01~10.130.01~1砂（干）3~50.010.150.01砂（湿）20~300.1~10.060.03~0.3淤泥5~301~1000.071~100粘土5~402~10000.061~300粉质粘土66.60.122石灰岩4~80.5~20.120.4~1花岗岩（十）510-80.150.01~1花岗岩（湿）710-30.10.01~1玄武岩（湿）810-20.150.01~1灰岩（十）710-90.110.4~1灰岩（湿）82.5X10-20.10.4~1页岩5~151~1000.091~100砂岩（湿）64X10-2土壤2.6~401.4x10-4~5x10-20.13~0.09520~30混凝土6.40.12沥青3~50.12~0.18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,1974;J.L.Davis,1976;GA.Poe,1971;J.R.Wang,1977;E.G.巧okuetal,1977）。在实验室内大量测量了不同粒度的土壤一水混合物介电常数，考虑到束缚水和游离水，提出了经验土壤介电常数混合模型（J.R.Wang,1985）。实验室内用开路探头技术和自由空间天线技术测量干燥岩石的介电常数（F.TUlaby,1990）。国内肖金凯等人（1984,1988）测量了大量的岩石和土壤的介电常数，王湘云、郭华东（1999）研究了三大岩类中所含的矿物对其介电常数的影响。研究表明，土壤中精彩文档含水量的变化影响介电常数的实部，水溶液中含盐量的变化影响土壤的导电性，即介电常数的虚部。水与某些铁锰化合物具有高的介电常数，绝大多数矿物的介电常数较低，约为4--12个相对单位，由于主要造岩矿物与水的相对介电常数存在较大差异，所以，具有较大孔隙度岩石的介电常数主要取决于它的含水量，泥岩由于含有大量的弱束缚水，所以其相对介电常数可高达50--60，岩石含泥质较多时，它们的介电常数与泥质含量有明显的关系，很多火成岩的孔隙度只有千分之几，其相对介电常数主要取决于造岩矿物，一般变化范围为6--12，水的介电常数与其矿化度的关系较弱，与此相应，岩石孔隙中所含水的矿化度同样对其介电常数不应有大的影响，水的矿化度的增大只导致岩石介电常数的少许增加。表1 常见介质的电性参数值电磁波速度/（m/ns）电磁波速度/（m/ns）（S/m）灰灰粘空气水花岗岩（十）岩（十）灰灰粘空气水花岗岩（十）岩（十）岩（湿）土（湿）混凝土钢 筋010-4〜3x10-210-810-92.5x10-210-1〜110-9〜10-8OO181578〜108〜12

6〜15OO0.3

0.033

0.15

0.110.11〜0.0950.11〜0.0870.12〜0.077表1 常见介质的物理参数介质 电导率/Sm 相对介电常 速度/（m/ns）衰减系数/数 （dB/m）

花岗岩（十）10-850.150.01~1玄武岩（湿）10-280.150.01~1灰岩（十）10-970.110.4~1砂（干）10-7~10-3 4~60.150.01粘土（湿）10-1~1 8~120.061~300页岩（湿）10-170.091~100砂岩（湿）4X10-26土壤2.6~400.13~0.09520~30混凝土6.40.12钢筋拉托维亚雷达系统公司Zond-12e探地雷达表2,2SIR-10lOOMHy天线实倒绕计的探测深度岩性电阻率（£J・m）操溃深度《珂）基岩花岗岩 :河7500020—50基性岩 z7000—1500020—50衅长岩 *10000—4000030—50石英5000—1000020*50士，粗砂（干）20000—8000025—40阳石（湿）1。00~颇0H5砂（干）5000—2000015—3020Q~10005—10（干〉401*005—1030—2603—8粘土（湿〉15—302—6耕作土（干）1000—15QQ010*20（湿）细一顺。5—10泥炭100—30D8—12涣水1000020S23分辨率为目标深度的右％时天线中心弑率

与探测深度之间关系深度，加）0.5】,02.。103060中心频率fMH力• |10005002网1002S10

表2天线频率与采样频率/道间隔的经验关系天线频率/MHz建议的采样频率/MHz建议的道间隔/m25 150〜6000.30—0.7550 400—8000.20—0.50100 800—18000.10—0.30200 1600〜35000.03—0.10250 3500左右/400 3200—50000.02—0.10500 7000左右/800 12000左右/1000 25000〜1100000.01—0.05寰1天域携率与探测深度/分擀率的铤险关聚天燧频