Potenziali Spontanei

Le caratteristiche elettriche delle rocce e dei minerali assumono un'importanza significativa nelle prospezioni elettriche.
Tali caratteristiche si manifestano come potenziali naturali, conduttività o resistività e costante dielettrica. Di queste la più importante è la conducibilità elettrica ma certamente non meno significativi sono i potenziali naturali spontanei.
Essi si manifestano nel sottosuolo e sono provocati da cause elettrochimiche e dall'attività meccanica. Il fattore di controllo risulta essere in ogni caso lo scorrimento delle acque sotterranee. 
Questi potenziali possono essere di diversa natura, associati a solfuri minerali, variazioni nel contenuto minerale delle rocce, contatti geologici, attività bioelettrica od organica, fenomeni di corrosione, fenomeni termici e gradienti di pressione nei fluidi sotterranei ed altri fenomeni similari.

Potenziale elettrocinetico (streaming potential)-SP
Si verifica quando una soluzione di resistività elettrica e viscosità note è costretta a passare attraverso un mezzo poroso per capillarità. La differenza di potenziale che si genera tra il dopo ed il prima del flusso causa il suddetto potenziale.
Esso risulterà direttamente proporzionale all'assorbimento, alla differenza di pressione e alla costante dielettrica ed inversamente proporzionale alla viscosità.
Tale potenziale si manifesta sotto forma di larghe anomalie associate alla topografia ed è osservabile in formazioni porose attraversate da fluidi.

Potenziale di diffusione (Diffusion potential)
E' generato dalla differente mobilità degli ioni contenuti in soluzione nonchè dalla loro concentrazione

Potenziale di mineralizzazione (Mineralization potential)
Risulta essere il più studiato perchè di maggiore interesse in quanto associato a metalli sulfurei, grafite, magnetite, pirite, galena,etc. 

I potenziali sotterranei sono quindi generati dallo scorrimento dei fluidi, dall'attività bioelettrica nella vegetazione, dalla variazione delle concentrazioni elettrolitiche nelle acque sotterranee e da altre azioni geochimiche.
La loro intensità varia fortemente ma generalmente sono superiori ai 100 mV. 
Su larga scala si osservano i seguenti fenomeni legati ai potenziali spontanei:
a) Uno è il gradiente di potenziale dell'ordine dei 30 mV/km e può essere sia positivo che negativo. Probabilmente è causato da un graduale cambiamento della diffusione e dal potenziale elettrolitico nelle acque sotterranee.
b) Un altro importante gradiente regionale sembra essere associato alla topografia. E' solitamente negativo e probabilmente dovuto al potenziale elettrocinetico (streaming potential).
I potenziali generati dall'attività bioelettrica delle piante a volte raggiungono valori di alcune migliaia di mV. Esse sono state osservate come anomalie negative al passaggio tra terreni scoperti in superficie e zone boschive.