材料 空气 水淡 水咸 极地雪 极地冰 温带冰 纯冰
淡水湖冰 海冰 永冻土 沿岸砂干燥 砂干燥 砂湿的 粉沙湿的 粘土湿 粘土土壤干 沼泽
农业耕地 畜牧土地 土壤平均 花岗岩 石灰岩 白云岩 玄武岩湿 泥岩湿 砂岩湿 煤 石英 混凝土 沥青
聚氯乙烯 pvc
介电值
1 81 81 1.4-3 3-3.15 3.2 3.2 4 2.5-8 1-8 10 3-6 25-30 10 8-15 3 12 15 13 16 5-8 7-9 6.8-8 8 7 6 4-5 4.3 6-8 3-5 3 速度毫米 / 纳秒
300 33 33
194-252 168 167 167 150 78-157 106-300 95
120-170 55-60 95 86-110 173 86 77 83 75
106-120 100-113 106-115 106 113 112
134-150 145 55-112 134-173 173
物质 r 速度(mm/ns) 空气 水 冰 干砂 湿砂 湿十 干土 玄武岩 花岗岩 石灰岩 白云岩 混凝土 沥青 肥土 1 81 3.2 3-6 25-30 8-15 3 8 5-8 7-9 6.8-8 6-8 3-5 15 8 300 33 167 120-170 55-60 86-110 173 : 106 : 106-115 100-113 P 106-115 55-112 「 134-173 77 173 介电常数 n PVC 介质名称 水 矿石 湿沙 乳胶 水泥 沥青 干燥沙 粮食 食用油 石膏 干燥煤粉 柴油 汽油 玻璃片 塑料粒 空气 聚苯乙烯颗粒 石腊 木头 玻璃 纯水冰 混凝土 常见介质的相对介电常数一网上搜集 介电常数 介质名称 81 丁 250 15-20 24 冰 碳 花岗岩 大理石 云母 食盐 油漆 乙醇 甲醇 金刚石 纸 橡胶 花岗岩 砂岩 页岩 石灰岩 玄武岩 土壤和沉积物 3-4 6-8 8.3 6.2 1 7-9 7.5 3.5 24.5-25 . 7 32.7 2.8 2.5 2-3 4〜7 6 5〜15 4〜18 8〜9 4〜30 3 3〜5 1 1〜2 1 4-6 4-5 3-4(2.5)1 2.5-4.5 丁 2-4 1.8-2.5 2.2 2.1 1 1.9 1.1-2.2 : 1.5-2.0 1 1.05-1.5 : 2.0-2.1 2.8 4.1 : 4 4 〜11(5) 「 PVC材 料 沥青 空气 雪 《探地雷达方法与应用》（李大心）2007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
(Thepropagati on parametersoftheelectromag neticwave in themedium )
电导率 介质 空气 蒸馏水 海水 淡水 冰 盐（干） 砂（干） 砂（湿） 淤泥 粘土 粉质粘土 石灰岩 花岗岩（干） 花岗岩（湿） 玄武岩（湿） 灰岩（干） 灰岩（湿） 页岩 砂岩（湿） 土壤 混凝土 沥青 波速v (m.ns-1) 0.3 0.033 0.01 0.033 0.17 0.13 0.15 0.06 0.07 0.06 0.12 0.12 0.15 0.1 0.15 0.11 0.1 0.09 衰减系数a （dB/m ） 0 0 1000 0.1 0.01 0.01~1 0.01 r 0.03~0.3 1~100 1~300 2 0.4~1 P 0.01~1 0.01~1 0.01~1 0.4~1 0.4~1 1~100 相对介电常数牟 o(ms.m-1) 1.0 80 81 81 0 0.01 30000 0.5 3.2 0.01~1 0.01 0.1~1 1~100 2~1000 6.6 0.5~2 10-8 10-3 10-2 10-9 2.5 X 10-2 1~100 4 X 10-2 1.4 X10-4〜5 X10-2 5~6 3~5 20~30 5~30 5~40 6 4~8 5 7 8 7 8 5~15 6 2.6~40 6.4 3~5 0.13~0.095 0.12 0.12~0.18 20~30 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 大量测量了不同粒度的土壤一水混合物介电常数，
（P.Hoekstra,1974;
考虑到束缚水和游离水，提出
974;J.L.Davis,1976;GA.Poe,1971;J.R.Wang,1977;E.GT okuetal,1977）。在实验室内
了经验土壤介电常数混合模型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.TUIaby,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 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， 隙度岩石的介电常数主要取决于它的含水量，
4--12个相对
所以，具有较大孔
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，
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
媒？????质 空？?气
水 花岗岩（干） 灰???岩（干） 灰???岩（湿） 粘？??土（湿） 混？凝？土
水的矿
介电常数？?？（相 电磁波速度/
电导率/（ S/m）
（m/ns） 对值）
0
10-4 〜3x 10-2
10-8 10-9 2.5 x 10 10-1 〜1 10-9 〜10-8
OO
-2
1 81 5 7 8〜10 8〜12 6〜15
0.3 0.033 0.15 0.11 0.11 〜0.095 0.11 〜0.087 0.12 〜0.077
钢？????筋
OO
表1??常见介质的物理参数
介质 空气 花岗岩（干） 玄武岩（湿） 灰岩（干） 砂（干） 粘土（湿） 页岩（湿） 砂岩（湿） 土壤 混凝土
电导率/Sm
相对介电常 数
速度 /(m/ns)
衰减系数/ （dB/m）
0 10-8 10-2 10-9 10-7~10-3 10-1~1
10-1 4X 10
-2
1 5 8 7 4~6 8~12 7
0.3 0.15 0.15 0.11 0.15 0.06 0.09
0 0.01~1 0.01~1 0.4~1 0.01 1~300 1~100 20~30
6 2.6~40 6.4
0.13~0.095 0.12
钢筋
拉托维亚雷达系统公司Zond-12e探地雷达
