上地幔顶部电导率异常的起因

摘要

地球物理深部探测研究表明,上地幔顶部个别地区具有显著的电导率异常,表现为高电导率和各向异性.造成上地幔顶部电导率异常的机理,一直以来是地球科学中极具争议的问题之一.目前比较流行的解释是由部分熔融产生的熔体和橄榄石中耦合的结构水所致,其它的解释包括由颗粒边界的石墨或硫化物以及其它一些导电性强的矿物所致.这些不同的模型,对于认识上地幔的结构、组成和性质有直接的影响.综合评述了近年来基于岩石学、地球化学、地球物理学、数值模拟和高温高压实验研究等方面的进展,对已有模型伴随的各种问题进行了探讨.局部地区的电导率异常可能主要由固态导电机制造成,但其主要载体可能不是构成地幔主体的橄榄岩,而很可能与上地幔岩石学组成上的宏观不均一性有关.不同地区上地幔顶部的电导率异常,可能由不同的因素造成,可能并不存在所谓的“单一”导电机制.