水的存在将极大地影响和改变岩石矿物的电导率、塑性变形以及扩散特征，在地幔物质的运动过程中扮演着重要的角色。但地幔中到底含有多少水，地球物理学家们一直并不十分清楚。我所年轻学者黄晓葛助理研究员及其合作者近期在国际著名刊物《Nature》(2005年4月第434卷)上发表了她们的研究实验结果。在Kawai－1000型多顶砧压机上,利用橄榄石相变人工合成含水地幔转换带矿物wadsleyite 和ringwoodite，其水含量(C_H)从0.03wt%到2.0wt%变化不等。在压力14-16GPa、温度873K-1273K、通过Mo:MoO固体反应控制氧逸度的实验条件下,利用电阻抗谱分析方法，测量获得了样品在不同物理、化学条件下的电导率值，实验结果显示：wadsleyite和ringwoodite的电导率与水含量的幂指数（C^X_H）呈正比，其幂指数值X分别为0.66和0.69，表明水极大地增强了样品的电导率；同时也表明在该实验条件下，含水wadsleyite 和ringwoodite样品的主要电荷载体是自由质子。另外，结合大地电磁反演获得的电导率结果和实验数据，黄晓葛等首次推断出太平洋地区地幔转换带中的水含量约为0.1wt%－0.2wt% ((1.5－3.0)x10⁴ ppm H/Si)左右，远远高于上地幔的水含量（100－500ppm H/Si），这或许表明发生在410km处的地幔转换带的物理过程远比想象的复杂，岩石在这里可能已经发生了部分熔融，另外大量水的介入对于地幔矿物的相变和力学强度都产生了很大的影响。该实验研究结果对地幔对流、板块俯冲和幔内高导成因等地球深部问题的深入研究具有十分重要而深远的意义。

黄晓葛是继我所叶凯(2000)、朱日祥(2001、2004)和郭正堂(2002)之后第四位在该国际著名刊物上发表研究论文的青年科研人员。