激发极化法（IP）是一种成熟的地球物理勘探方法,与其他大多数地球物理方法不同,IP信号与界面电化学性质有关。当前关于多孔介质激发极化的理论很多,但是有关其机理的研究不够完善,在一些方面还存在争议。粘土双电层和金属极化是地下介质低频极化信号的两种基本来源,因此,本文在前人的理论和实验研究基础上,通过对含金属沙泥样品进行低频（1-10000Hz）复电导率实验测量,分析了粘土含量、孔隙溶液电导率,以及金属颗粒尺寸、数量、溶液盐度、温度和颗粒表面钝化面积等因素对极化参数的影响,并与前人的结论进行比较,最后又通过数值模拟对部分实验结果进行了验证和分析。本论文依托国家自然科学基金面上项目--频率域井地电磁法三维各向异性正反演及物理模拟研究,其主要研究内容和结论如下:1.经过多次电阻率实验测量对比发现,自制Cu-Cu SO4面团比医用Ag-Ag Cl电极更稳定。同时在Cu-Cu SO4面团不极化电极中,铜片与外加电场方向平行时可以有效减弱两铜板间电容效应对测量结果的影响。2.为了研究粘土表面双电层的激发极化导电规律,把粘土和石英砂以不同的比例进行混合,并改变孔隙溶液矿化度,测量混合物的复电导率。根据实验结果得到了低频电导率和极化率随粘土含量和溶液电导率的变化关系,以及双电层的直流电导率和极化电导率二者之间的关系,并基于前人提出的双电层结构和极化理论,对实验结果进行分析。3.为了研究金属的激发极化导电规律,把不同直径的不锈钢金属球置于石英砂中,比较系统的测量了不同金属球直径、数量、体积含量、间距、溶液电导率和温度等影响因素下的样品复电导率,发现其复电导率满足Cole-Cole模型,并分析了这些因素对极化率、弛豫时间和相位谱宽度的影响。4.金属极化与其固液界面性质有关,通过涂抹油漆的方式使金属球表面钝化,发现钝化面积和钝化面分布对极化率和弛豫时间影响显著。而根据不同温度下的金属球极化测量,以及实心和空心金属球的测量,发现金属本身内部性质对极化也有影响。所以金属的极化与界面和内部性质均有联系。5.金属在低频和高频情况下可分别视为绝缘体和良导体,基于此观点本文模拟了不同颗粒尺寸、颗粒间距和钝化方式下的复电导率,模拟的极化率与实验结果吻合较好。另外,本文基于模拟结果分析不同情况下极化电荷分布的变化,从极化电荷分布的角度对实验得到的弛豫时间随钝化方式和颗粒间距的变化规律进行了解释。本文基于实验得到一系列重要因素对激发极化的影响规律,验证了前人理论的合理性,部分实验现象和机理解释前人鲜有报道,因此本研究丰富了关于双电层和金属极化的认识,可为进一步的研究和激发极化法的生产应用提供参考。