矿物热电效应与火山地震之热电异常

作者：申俊峰; 申旭辉; 李胜荣; 徐立为; 杜柏松; 王冬丽; 王书豪

来源：地学前缘, 2020, 27(05): 207-217.

DOI：10.13745/j.esf.sf.2020.5.61

• 半导体矿物
• 潜在载流子
• 热电效应
• 地电异常
• 火山地震
• 前兆异常

地壳物质组成的不均一性及矿物形成物理化学条件的复杂性决定了地壳内广泛存在半导体矿物。半导体矿物的主要特征之一是晶格内存在一定量由成分(本征元素或杂质元素)异化或结构缺陷形成的潜在载流子。当遇有温差热激发条件时,梯度温度场会驱动矿物晶体内的潜在载流子定向移动,进而产生温差热电势,这种现象称作热电效应。一般来说,火山地震孕育和发生过程中其震源处常常存在由扰动热流而产生的不均匀热场,该热场的梯度效应(温差效应)能够触发半导体矿物产生热电效应,并将热能转化成电能。因此推测,作为火山地震的重要前兆之一,地电异常的出现很可能存在热电效应的贡献,即火山地震地电异常存在热电效应机制。这一认识对于深刻理解火山地震孕育过程中的地电异常具有启示意义。

• 单位
  中国地震局; 中国地质大学（北京）