电导率是一个重要的地球物理参数，岩石的电导率研究对于认识地球内部的物质成分、状态以及大地电磁结果的解释都具有重要的意义。本论文的工作包括三个方面的内容:(1)用实验交流阻抗谱法测得了青藏高原、华北克拉通地区典型岩石的电导率，并根据此结果构建了这两个区域的地壳电性结构模型;(2)用第一性原理方法计算了不同铁含量橄榄石的能带结构及态密度，研究了橄榄石中铁原子位置及含量对导电性的影响;(3)通过有限元数值模拟方法计算了斜长石、单斜辉石的混合模型及钾长石、钠长石混合模型的电导率随矿物成分及含量变化的关系。本研究所获得的认识和结果如下:　　一、在压力为1.0 GPa，温度为287-1382 K条件下对西藏的花岗岩和片麻岩的电导率研究发现各样品的电导率范围变化较大，白云母花岗岩的电导率对数值介于-7到-3之间;黑云母花岗岩电导率对数值介于-5.5到-0.5之间;黑云母片麻岩平行面理方向电导率对数值介于-3到-1之间;黑云母片麻岩垂直面理方向电导率对数值介于-5到-1.5之间。与含黑云母花岗岩相比，含白云母花岗岩在低温下随着温度的升高，电导率增加更快，这可能与白云母的脱水温度比黑云母及角闪石低有关;而在高温段，黑云母花岗岩的电导率显著增加。片麻岩的电导率存在着各向异性，平行面理方向电导率比垂直面理方向电导率高出约2个数量级。将实验测得的电导率与野外大地电磁观测结果相比较，发现含白云母花岗岩与样品采集地区0-40km深处的大地电磁电导率较为一致，而黑云母花岗岩的实验测量结果则与采样点附近地壳深部的电导率结果相吻合，这一地区较高的电导率可能与黑云母及角闪石的脱水有关。　　二、在压力为1.0 GPa或3.0 GPa下，测量了采自西藏南部地区的蚀变辉长岩、玄武岩、角闪橄榄岩及方辉橄榄岩四个样品的阻抗谱，并进一步得出样品的电导率，发现不同样品电导率与温度之间的关系满足Arrhenius关系式。在实验温度范围内，蛇绿岩套电导率的对数lgσ位于-6.0到-0.5之间，且随着温度的增高，不同样品电导率增大约4-5.5个量级。样品在未脱水的情况下，低温段的活化焓变化范围在0.4-0.6 eV之间，高温段的活化焓变化范围为1.7-2.6 eV之间。同时，我们研究了样品中结构水含量及铁含量对实验电导率的影响情况，验证了样品电导率与铁含量及水含量之间呈正比例关系。　　三、在1.5-3.5 GPa及500-803K测量了西藏榴辉岩在电导率，研究表明榴辉岩电导率随温度的增加变化明显，但是压力对电导率影响较小。在不同测量压力下，榴辉岩样品在650 K以下电导率随温度的变化不明显，在650 K以上则受温度影响强烈。计算得到的活化能及活化体积在低温时为44±1 kJ/mol和-0.6±0.1 cm3/mol，高温时为97±3kJ/mol和-1.2±0.2 cm3/mol。对应青藏高原45-100km深处，实验电导率位于10-1.5到10-4.5 S/m之间，这一结果位于大地电磁结果范围内。　　四、来自华北的泰山地区黑云斜长片麻岩的电导率研究发现，在实验温度范围内，样品等效电阻随着温度的升高而逐渐变小，样品电导率的对数值位于-6.0到-0.5之间，电导率在平行面理方向比垂直面理方向高出约1个数量级。平行面理方向样品电导率分别在第三轮升降温过程中的881-1040K之间出现一个明显的电导率突变过程。在低温段，垂直及平行面理方向样品的活化焓分别为0.43 eV和0.49 eV，在高温段则分别为3.40 eV和1.53 eV。通过同研究区域中下地壳深度的大地电磁结果对比标明黑云斜长片麻岩可能是组成山东西部中下地壳的候选岩石之一。　　五、麻粒岩样品的电导率研究:研究结果表明，复阻抗对频率具有依赖性，且随温度的升高，复阻抗的实部、虚部均变小。在实验给出的温度范围内，电导率结果符合Arrhenius关系式。当温度在373-663K范围内时，计算得到的活化焓为0.31 eV，表明样品的电导率可能由低能带杂质离子所控制;当温度在673-1002 K范围内时，活化焓为0.67 eV，此时可能为小极化子导电。将所得电导率结果与西南峨边-马边地区以及华北应县-商河地区的大地电磁结果进行了对比，在模拟的下地壳温度、压力范围内，实验室测得的电导率位于野外大地电磁数据范围内。　　六、结合地温梯度、地震学和岩石学资料，初步建立了青藏高原及华北地区的实验岩石电导率深度剖面，并将此结果与研究区域的大地电磁电导率进行了对比，发现青藏高原中、下地壳部分实验电导率结果位于大地电磁电导率范围内。在青藏高原地区，由花岗岩组成的上地壳的电导率结果比大地电磁电导率低，需要考虑其它因素的影响;中下地壳二者比较吻合。而对于华北地区，中下地壳部分实验电导率结果与大地电磁结果较为一致，而在上地壳部分则差异较大。青藏高原及华北地区上地壳实验岩石电导率与大地电磁电导率差别较大的原因可能为有其它因素诸如水流体或部分熔融的影响。　　七、铁含量对橄榄石导电性影响的第一性原理研究:用第一性原理方法计算得出了不同铁含量橄榄石的能带结构及态密度，并研究了压力对橄榄石带隙宽度的影响。结果显示，随着铁含量的增大，橄榄石带隙宽度呈现逐渐降低的趋势，压力增大时，晶胞体积变小，橄榄石电子的带隙宽度变大。这与前人通过实验电导率测量得出结果，即随着铁含量增加，橄榄石导电性逐渐增大的结论相一致。　　八、矿物混合模型电导率的有限元方法研究:本研究利用单矿物实验电导率数据，用随机有限元方法对钾长石、钠长石及斜长石、单斜辉石混合模型进行了电导率的数值计算。实验结果表明，当对混合模型取较大的网格数时，模型中各矿物所占的体积比更接近于网格数比;同时，矿物混合模型的电导率也因组分比例和排列结构而异;选取钾长石与钠长石混合物以及斜长石与单斜辉石混合物的实验电导率结果对本有限元计算方法进行验证，发现在满足以上条件的情况下，混合物电导率有限元计算结果与实验结果接近，证实了对于由多矿物组成的岩石，在矿物性质已知时用随机有限元方法计算岩石电导率的可行性及高效性。