离子吸附型稀土矿是关乎我国稀土关键矿产国际竞争优势和资源战略安全的重要矿床类型.为探究离子吸附型矿物的频谱激电响应和流动电位响应特征,本文设计并搭建了一套可同步测量黏质砂土地球物理与水文化学特性的流动系统.该系统基于离子吸附型稀土矿成矿理论和双电层电化学原理,集成电法探测和水文化学测量功能,可测试由不同盐浓度溶液饱和的黏土砂样在不同水力梯度条件下的流动电势差、复电导率和孔隙水压力,并收集孔隙液体进行化学分析.本文基于该系统开展了系列测量工作,包括自来水和不同盐浓度溶液的复电导率以及由不同盐浓度溶液饱和的不同黏质砂土样本的复电导率并计算砂样的地层因子.此外在不同水力梯度条件下同时测量孔隙水压力值和流动电势差,计算砂样的水力及电性参数.实验结果表明,自来水复电导率测量结果与前人研究结论相似、不同盐浓度溶液的复电导率幅值测量结果与电导率仪的测量结果具有较强线性相关、饱和石英砂复电导率测量结果估计的砂样地层因子在理论范围内、不同盐浓度溶液和不同黏土含量的土样复电导率测量结果与前人研究结论相似;饱和情况下,不同盐浓度溶液测量的平均电势差和平均流量随平均压力差呈线性变化,由测量结果评估的土样饱和水力传导率及流动电位耦合系数在理论范围内.相关实验结论验证了该装置系统的有效性和稳定性,证明该流动系统测量离子吸附型稀土矿水文化学特性与地球物理响应的可行性,为进一步基于离子吸附型稀土矿的成矿富集机理探究其成矿化学特性和流动电位信号与激电响应之间的联系以及潜在勘探技术奠定了实验基础.