的起因是学术界探索了半个多世纪的一个热门问题。已有解释模型往往基于上地幔是理想化体系的假设，且伴随难以克服的困难和争议。在最近发表于《国家科学评论》（）的文章中，来自南京大学、中国科学院广州地球化学研究所和浙江大学的研究人员综合岩石学、地球化学、地球物理学和矿物物理学的相关进展，识别了四种可能导致电性异常的关键因素，强调上地幔宏观尺度上岩石学和地球化学的不均一性对电性异常的影响。这一研究为解释地球物理学电磁探测数据提供了新框架，也为认识不同构造域上地幔的电导结构和相关性质（包括动力学等）奠定了新基础。

　　地球物理电磁探测发现，很多地区上地幔（尤其浅部200千米深度内）具有显著的电性异常，表现为高电导率和各向异性。了解这种异常的起因，对认识上地幔的组成、结构、动力学和相关性质/过程具有重要科学意义。学术界对该问题持续探索了近70年，但仍悬而未决和争议不断。已有的解释机制往往假设上地幔是一个简单、理想化体系，其基本逻辑思路是：如果上地幔最主要组成矿物橄榄石的导电性较强，就归因于橄榄石自身，反之就引入第三方模型（比如橄榄石中的水或部分熔融的熔体等）。

　　岩石学和地球化学研究表明，上地幔具有显著的宏观尺度（米到千米的单位级别）不均一性，突出表现为岩相学组成、物质组分（包括水等）以及温度与氧逸度等热力学性质的显著变化和高度复杂性，且橄榄石之外的其他矿物组合的含量至少在局部地区也很可观（图1示意了上地幔岩性不均一）。这种不均一性在部分程度上，也得到了地球物理数据（如地震波速等）的支持。这些不均一性，事实上并不支持前文提及的前人研究中有关上地幔电性异常起因的前提假设。结合近二十年来上地幔不同物质导电性的高温高压实验数据，来自南京大学、中国科学院广州地球化学研究所和浙江大学的学者，首次综合考虑岩石学、地球化学、地球物理学和矿物物理学相关进展，对大陆和大洋上地幔的电性异常进行了系统性评估。

　　文章发现，橄榄石中现实含量的水在上地幔条件下难以显著增强其导电性，少量熔体或流体由于体系连通性和混合性问题对全岩导电性的增幅效应被显著高估，颗粒边界石墨或硫化物由于体积含量和拓扑结构原因也不足以普遍增强体系导电性，多数含水矿物（金云母除外）自身导电性较差。此外，橄榄石自身在浅部地幔氧化性条件下的导电性较强（有别于前人在还原性实验条件下的数据报道），辉石岩、榴辉岩以及含少量金云母地幔岩的导电性相对较强。基于此，作者提出不同地区上地幔的电性异常主要由四种机制造成，包括橄榄石（氧化性氛围）、橄榄岩之外的其他岩相组合、部分熔融熔体和含盐流体（图2）。要造成显著的电性异常，部分熔融熔体和含盐流体的含量较前人假设偏高，但由此会影响其在地幔中的稳定存储并进而影响电导结构的稳定性（高含量熔/流体受浮力和压实作用影响大）。上地幔岩石学和地球化学的宏观不均一性会导致其电导结构的不均一性，也使得浅部上地幔不可能普遍具有强导电性，不同地区上地幔的电性异常也不可能由单一机制造成。

　　作者立足多学科综合交叉和更切合真实地球内部，对上地幔电性异常的起因进行了综合分析，同时也展望了未来研究，以查明不同构造域上地幔电性异常的主要机制。这研究为准确解释地球物理学电磁探测数据提供了新框架，也为全面认识不同构造域上地幔的电导结构和相关性质（包括动力学、物质组成、地质学演化等）奠定了新基础，有助于进一步阐明软流圈乃至板块构造运动的成因。