劉紅岐編著的《岩石中離子導電與介電(精)》以
岩石中離子導電和介電為核心內容，論述岩石這類特
殊的多孔介質的導電和介電相關理論。內容涉及地質
學、岩石學、地球物理、地球化學、電介質物理學和
介電譜分析等。比較詳盡地介紹常見岩石的導電和介
電特征及其機理，闡述地層水以及水中各類離子在岩
石導電和介電能力中所起的關鍵作用，對岩石的導電
性、介電性和岩石電化學特征進行分析；還討論岩石
在外加電磁場作用下的極化類型和極化弛豫的微觀機
制，介紹前人所建立的各種極化弛豫模型(Debye模型
、Lorentz-Lorenz模型、Maxwell-Wagner模型和
Cole-Cole模型等)；最後，作者重點分析微觀離子電
容的模型，並介紹雙電勘探技術的基礎理論和研究成
果。
本書可供岩石物理、地球物理、石油測井和石油
物探等相關專業人員閱讀，對於物質導電和介電特征
、介電譜分析等的研究人員也有一定的幫助。本書亦
可作為關於岩石導電和介電特征的一部科普讀物。

第1章 岩石的組成與結構
1.1 黏土岩的組成和結構
1.1.1 黏土岩的礦物成分
1.1.2 黏土岩的化學成分
1.1.3 黏土礦物的結構
1.1.4 結晶黏土礦物的結構
1.1.5 黏土岩中的有機質
1.1.6 黏土礦物的脫水作用
1.2 碎屑岩的組成和結構
1.2.1 碎屑岩的礦物組成及其化學成分
1.2.2 碎屑岩的結構
1.3 碳酸鹽岩的組成與結構
1.3.1 碳酸鹽岩的礦物成分
1.3.2 碳酸鹽岩的化學成分
1.3.3 碳酸鹽岩的構造
1.4 頁岩的組成與結構
1.4.1 頁岩的組成礦物
1.4.2 頁岩的物理特征
1.4.3 頁岩的化學成分
1.4.4 頁岩常見類型
1.5 硅岩及其組成
1.5.1 硅岩的礦物成分
1.5.2 硅岩的化學成分
1.6 金屬礦物沉積岩
1.6.1 鐵沉積岩及鐵礦
1.6.2 錳沉積岩及錳礦
1.6.3 鋁土岩及鋁土礦
1.6.4 沉積磷酸鹽岩及磷礦
1.6.5 銅沉積岩及銅礦
1.7 煤的組成
第2章 空隙與流體及其相互作用
2.1 空隙
2.1.1 空隙結構
2.1.2 空隙類型
2.1.3 碎屑岩空隙結構
2.1.4 碳酸鹽岩空隙結構
2.1.5 喉道類型
2.1.6 孔喉的大小和分布
2.2 干酪根
2.2.1 干酪根的組成
2.2.2 干酪根的分類
2.3 油頁岩
2.4 石油
2.4.1 石油的物理性質
2.4.2 石油的化學組成
2.4.3 石油的非烴組分
2.4.4 石油的分類
2.5 天然氣
2.5.1 天然氣的化學組成
2.5.2 天然氣的類型
2.6 地層水
2.6.1 地層水的形成
2.6.2 地層水的分類
2.6.3 地層水礦化度
2.6.4 地層水的溶解度
2.6.5 地層水的化學組成
2.7 流體的運移
2.7.1 運移的類型
2.7.2 物理化學運移
2.7.3 水溶液中元素的運移形式
2.7.4 運移能力的影響因素
2.8 水岩化學作用
2.8.1 地層中的水岩化學作用
2.8.2 水岩化學作用的基本類型
2.8.3 水岩化學作用的影響因素
第3章 岩石導電機制與特征
3.1 基本概念和理論
3.1.1 岩石電阻率
3.1.2 岩石物理模型
3.1.3 岩石體積物理模型
3.1.4 比表面
3.2 地層水電阻率
3.2.1 離子溶液相關概念
3.2.2 地層水電阻率
3.3 導電礦物的類型及其特征
3.4 岩石電阻率分析
3.4.1 純岩石電阻率與地層水電阻率的關繫
3.4.2 電阻率增大繫數與含水飽和度的關繫
3.4.3 Archie實驗的意義
3.5 岩石的導電機制分析
3.5.1 黏土礦物結構
3.5.2 孔隙中黏土礦物存在形式
3.5.3 黏土岩水化作用
3.5.4 岩石的陽離子交換作用
3.6 岩石導電模型
3.6.1 W-S導電模型
3.6.2 雙水導電模型
3.7 岩石電化學作用
3.7.1 擴散電動勢的產生
3.7.2 擴散電動勢產生機理
3.7.3 擴散吸附電動勢的產生
3.7.4 過濾電動勢的產生
第4章 岩石介電機制與特征
4.1 電子的分布及其運動狀態
4.1.1 核外電子分布
4.1.2 核外電子的運動狀態
4.2 基本概念
4.2.1 基本概念
4.2.2 介質損耗
4.3 岩石空隙空間內電荷的位移
4.3.1 均勻場的電位移
4.3.2 束縛電荷的復雜位移
4.3.3 水分子的偶極矩和四極矩
4.4 電介質的微觀極化機制
4.4.1 電子極化
4.4.2 離子極化
4.4.3 取向極化
4.4.4 界面極化
4.4.5 空間電荷的極化
4.5 電介質的微觀理論基礎
4.5.1 原子的基函數
4.5.2 莫塞萊定律
4.5.3 屏蔽常數
4.5.4 化學鍵理論
第5章 岩石類多孔介質的極化與弛豫
5.1 電介質極化弛豫過程
5.2 靜電場中介質的極化
5.2.1 洛倫茲(Lorentz)有效場
5.2.2 洛倫茲修正場
5.2.3 昂薩格(Onsager)修正場
5.3 交變場中的極化弛豫
5.3.1 動態介電常數
5.3.2 Debye型弛豫
5.3.3 Cole-Cole模型
5.3.4 雙勢阱弛豫模型
5.3.5 Maxwell-Wagner模型
5.3.6 Bruggeman-Hanai理論
5.3.7 多相非均質介質模型
5.4 對離子極化理論
5.4.1 表面電導率
5.4.2 球形粒子的對離子極化理論
5.5 岩石非均勻體繫的介電模型
5.5.1 兩相非均勻體繫
5.5.2 三相非均勻體繫
5.5.3 多相非均勻體繫
第6章 岩石雙電探測理論與應用技術
6.1 雙頻激電技術
6.1.1 激發極化現像
6.1.2 不同礦物岩石的激發極化特點
6.1.3 Cole-Cole模型
6.1.4 影響岩石頻率特性的因素
6.2 雙電技術概述
6.3 微觀離子電容模型
6.3.1 離子介電模型
6.3.2 微觀離子電容
6.4 溶液雙電參數實驗測量
6.4.1 實驗裝置
6.4.2 實驗步驟與測量
6.4.3 實驗結果分析
6.5 岩心雙電參數實驗測量
6.5.1 岩心基礎數據
6.5.2 實驗步驟
6.5.3 飽和度與頻散度的關繫分析
6.6 導電礦物雙電參數測量
6.6.1 導電礦石電阻電容測量
6.6.2 導電礦石電阻率電容率變化規律
6.6.3 實驗結論
6.7 雙電探測技術展望
6.7.1 雙電理論基礎
6.7.2 雙電理論的發展
6.7.3 雙電應用技術展望
主要參考文獻
附錄
索引
後記