基于岩石颗粒-溶液界面上双电层的分散结构和分散区内存在可以沿界面移动的离子这一特点，提出关于其产生机理的有代表性的两种假说：一是双电层形变假说，即在外电流作用下，岩石颗粒表面双电层分散区中的离子发生移动，形成双电层形变，当外电流断掉后，堆积的离子放电，电位电阻率测井仪，以恢复到平衡状态，从而观测到激发极化电场。
自然电位是离子在岩石中的扩散吸附作用产生的，而岩石的扩散吸附作用与岩石的性质(岩石成分、组织结构、胶结物的成分及含量等)，有很密切的关系，故可根据自然电位曲线的变化分析岩性，---是分析岩性变化。如地层的岩性变细，泥质含量增加，常常表现为自然电位幅度降低。自然电位曲线可明显地划分出泥岩类(泥岩、页岩等)、砂岩、泥质砂岩，并可结合电阻曲线划分出有渗透性的生物灰岩等。因为自然电位曲线与岩性有密切关系，安徽电位电阻率测井，曲线变化又比较简单，比较形象，自然电位曲线也是地层对比的一项重要资料，电位电阻率测井价格，标准测井都少不了自然电位曲线。
简单地说，就是电流流过宽窄不同的空隙时，形成离子浓度变化，当外电流断掉以后，由于离子的扩散作用，离子浓度将逐渐消失，恢复到原来的状态，与此同时形成扩散电位，这便是离子导体上观测到的激发极化。进一步的研究表明，电位电阻率测井设备，矿物颗粒细小(如由黏土矿物组成）的岩石，充、放电速度很快，而颗粒较粗（如砂或砂砾组成）的岩石，充、放电速度则较慢。
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