地幔转换带的导电性对温度、含水量、熔融状态等非常敏感,因此由地磁测深方法获得的电性结构可以很好的约束转换带性质,支撑深部动力学问题的研究。但地磁测深研究中面临的重要问题是可用的地磁台站分布较为稀疏,并且部分台站的数据质量较差,不宜采用传统的L2-范数反演。为降低质量较差数据对反演结果可靠性的影响,使更多的台站数据参与三维反演,提高地磁测深对地幔转换带电性结构的分辨能力,获得更加精细的地球内部三维电性分布特征,本文提出并实现了基于L1-范数正则化的地磁测深三维反演技术。本文采用自参考的BIRRP数据处理方法得到了全球中低纬度129个地磁台站的C-响应数据,其中65个台站的数据质量较高,但同时还存在64个数据质量较差的台站。之后对129个台站周期为3.5~113.8天的C-响应数据进行L1-范数三维反演。反演计算中使用L1-范数度量目标函数中的数据拟合差,以降低质量较差数据对反演结果的影响;涉及的正演模拟基于球坐标系下的交错网格有限差分法,反演采用有限内存拟牛顿法;以全球平均一维电性结构为初始模型,考虑海洋效应的影响,并允许电导率在410 km、520 km和670 km的不连续界面上发生跳跃,得到了全球地幔转换带和下地幔上部的电性分布。地磁测深L1-范数反演获得的全球地幔三维电导率模型显示,410~1600 km深度内的电性存在强烈横向变化,其中地幔转换带下层的横向变化最明显,高阻和高导异常之间的电性差异超过两个数量级。该模型与前人反演结果具有许多共同特征:地幔转换带中,欧洲南部和北非地区存在高阻,中国东北部存在高导异常,非洲南部也出现了电导率的升高。由于本文提出的L1-范数反演采用了更多的台站数据,反演结果具有更高的分辨率,在地幔转换带中发现部分新导电异常特征:1)百慕大地区存在明显的高导异常,并主要分布在转换带下层和下地幔上部;2)亚洲东部地区的转换带表现为多个独立的高导异常体而不是整体高导,尤其中国地区的中部和东北部均存在明显的高导异常中心;3)南美洲南端的转换带中电导率显著升高。结合岩石物理模型,本文发现这些高导异常具有不同的成因:1)部分异常与水循环相关:根据地幔转换带中电导率与含水量的关系,发现转换带中的含水量分布具有明显的不均匀性,并且转换带上层中储存了大量的水,而与水循环密切相关的板块脱水过程主要发生在转换带下层;2)部分异常还与热异常相关:百慕大地区的高导异常是本文重要的新发现。文中根据实验室的高温高压岩石电导率测量结果,对百慕大地区的电性结构进行分析,并结合该地区的地震成像结果,作者认为百慕大地区可能存在起源于下地幔的热物质上升流。