《石墨對上地幔礦物的電導率影響及其地球物理啟示》是依託中國科學院大學，由王多君擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石墨對上地幔礦物的電導率影響及其地球物理啟示
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王多君
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地幔物質的電導率對於研究地球內部的物理化學性質以及地球動力學均有非常重要的意義。在部分大陸地幔中存在無法用高含水量和部分熔融來解釋的特殊高導層，其形成機制尚不清楚。顆粒邊界石墨的存在有可能是其主要的成因，但這種假設從來沒有被實驗所驗證。本研究擬在地幔溫度和壓力條件以及石墨（由金剛石轉變）穩定存在條件下，開展石墨對典型上地幔礦物如橄欖石和輝石電導率影響的實驗與理論模型研究，該研究可以為大陸內部的電導率分布以及高導層的形成機制的研究提供必要的實驗數據和理論模型，來獲得這些大陸地幔的可能物質信息。在此基礎上，建立電導率的實驗室模型，探索石墨影響上地幔礦物電導率的理論模型；並將實驗結果外推至地球深部，將實驗室模型與大地電磁結果進行對比，從而獲得該類地幔高導層的成因，本研究的開展，有可能在實驗和理論方面獲得創新性的結果。
結題摘要
地球內部的高導異常區一直是地球物理學家關注的一個重要方向，礦物岩石高溫高壓實驗可以為這些高導異常區的成因的解釋提供一定的實驗依據。本項目在高溫高壓下開展了地幔礦物、岩石電導率研究以及石墨以及其他因素對於礦物、岩石電導率的影響，取得了系列成果，包括：(1)獲得了地幔礦物岩石顆粒邊界平衡態的石墨形態和石墨在地幔礦物邊界聯通的證據；（2）獲得了相關地幔礦物、岩石的電導率數據，發現了近平衡態石墨增強地幔礦物岩石電導率的規律，即不僅與體積含量有關，而且與其形態有關，並在此基礎上提出了石墨增強橄欖石電導率的門檻模型；（3）依據所獲得的獲得礦物岩石的電導率實驗結果，並結合相應的地溫梯度和岩石學模型，建立了不同地區電導率模型，解釋了不同地區高電導率異常形成的原因，為大地電磁結果的解釋提供了重要的實驗依據。
