In cooperation with Shun-ichiro Karato and colleagues from Yale University, WANG Duojun, a researcher at the CAS Institute of Geochemistry at Guiyang, recently published latest research results in the Nov. 2 issue of Nature, featuring a laboratory study on the electrical conductivity of wet olivine.

    As an essential source of hydrogen, water affects the physical and chemical properties of minerals and plays an important role in the dynamics and geochemical evolution of the Earth. However, there had been no experimental studies on how water exactly affects the electrical conductivity of olivine, the most abundant mineral in Earth's mantle.

    The researchers first conducted an experiment to evaluate the influence of hydrogen on the electrical conductivity of olivine, and concluded that the parameter value r for electrical conductivity of olivine against its water content (wt%) is about 0.62. While the rate is highly determined by wt%, it has only a modest dependence on the temperature.

    Concerning the conduction mechanism of water on olivine, the article also points out that the process can be best explained by the motion of free protons, but not that of all protons as previous researchers had assumed. That is to say, protons bound in the M-sites do not contribute to conductivity directly.

    Based on an effective comparison between their data and general geophysical observations, the paper compares inferred the total water content of the Earth's upper mantle. It suggests that the typical oceanic asthenosphere contains about 10-2 wt% water while the figure is about 10-3 wt% for continental upper mantle.