高温高压下原位氧逸度控制下的石榴子石电学性质取得新进展

最近，中科院地球化学研究所地球内部物质高温高压实验室代立东副研究员等通过不同水含量的石榴子石电导率研究发现，化学组分和氧逸度对石榴子石电学性质具有重要影响。

他们的实验结果表明，电导率与温度之间符合Arrhenius关系，无水的石榴子石电导率随着镁铁榴石含量升高而降低(Py₂₀Alm₇₆Grs、Py₃₀Alm₆₇Grs₃、Py₅₆Alm₄₃Grs₁和Py₇₃Alm₁₄Grs₁₃)。随着氧逸度增加，无水样品 (Py₇₃Alm₁₄Grs₁₃) 电导率增大，含水样品 (465 ppm) 电导率降低，同时首次建立了电导率随着氧逸度变化的函数关系模型，并给出了无水和含水样品随着氧逸度变化的关系的指数因子 (0.061和-0.071)。小极化子和质子导电机制对于石榴子石的高温高压的导电行为给予了很好的解释。同时基于该实验结果和有效介质模型，首次建立榴辉岩随着石榴子石变化的电导率-深度剖面，该成果可为大地电磁测深反演结果提供一个重要的约束。

论文信息：Dai Lidong, Li Heping, Hu Haiying, Shan Shuangming, Jiang Jianjun and Hui Keshi. The effect of chemical composition and oxygen fugacity on the electrical conductivity of dry and hydrous garnet at high temperatures and pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2012, 163 (4): 689-700. 

(代立东供稿)