上海东方明珠塔顶部变黑的原因主要是由于2010年4月13日凌晨发生的火灾所致。该火灾发生在东方明珠塔顶端发射天线部分，当时天空正下着雷雨，东方明珠塔可能遭受了雷击。以下是火灾和变黑的具体原因分析：
雷击：在雷雨天气中，东方明珠塔作为一座高耸的建筑物，更容易成为雷电的目标。雷击造成了塔顶发射天线外罩的玻璃钢罩损坏，击穿后点燃了保温层的非阻燃石棉材料。
火灾：雷击导致的天线外罩燃烧，引发了火灾。虽然火灾最终被扑灭，但天线外罩的玻璃钢材料和保温层材料在燃烧后留下了焦黑的痕迹。
损坏与修复：火灾后，尽管广播电视播出和登塔观光并未受到影响，但天线部分受到了损坏。后续的修复工作可能涉及更换损坏的材料，导致塔顶部分区域变黑。
维护与安全：虽然有关报道提到东方明珠天线15年没有维护，但官方表示此次起火是因天灾而非设备老化。这也说明了对于高耸建筑物，特别是位于雷电频发地区的建筑，进行定期的防雷和设备维护是非常重要的。
总之，东方明珠塔顶部变黑是由于雷击引发的火灾造成的，而这一事件也提醒我们在雷电天气中保护高耸建筑物的重要性。