前人關于高溫高壓條件下微量元素摻雜的礦物巖石的電學性質(zhì)報道，主要集中在氫元素（或結構水），而其它的微量元素較少。近來，關于高溫高壓下含水的橄欖石彈性波速研究結果表明，鈦含量對彈性波傳播速度有重要影響，引起研究者廣泛關注。

鑒于此，中國科學院地球化學研究所地球內(nèi)部物質(zhì)高溫高壓重點實驗室研究員代立東，借助于Kawai-1000t多面頂大腔體高溫高壓設備和Solartron-1260阻抗/增益相位分析儀，在4.0GPa、873–1273K和不同氧逸度（Re–ReO₂，Ni–NiO和Mo–MoO₂）控制條件下，原位測量了不同含鈦量的人工合成多晶橄欖石電導率。研究發(fā)現(xiàn)：（1）鈦含量對多晶橄欖石電導率有重要的影響，在貧水的和富水的樣品標出不同的電遷移行為；（2）提出點缺陷反應機制模型，該模型可很好地區(qū)分高溫高壓下橄欖石中存在的鈦缺陷、氫缺陷和小極化子躍遷的不同傳導機制；（3）作為微量元素的鈦，在地幔礦物中含量非常低，擬采用富含鈦的橄欖石樣品去解釋地幔礦物的高壓物理化學行為，需謹慎。

相關成果發(fā)表在Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。代立東為文章第一作者和通訊作者。該成果得到了中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、中科院前沿科學重點項目、國家自然科學基金項目、中科院青年創(chuàng)新促進會專項基金、中科院西部之光項目、美國自然科學基金等項目的聯(lián)合資助。

在4.0 GPa和873-1273 K條件下不同鈦含量的人工合成多晶橄欖石電導率隨水含量變化的的定量關系