關鍵詞：氦的擴散 方解石 文石 第一性原理 壓力效應 

摘要：研究碳酸鹽礦物中氦的擴散行為對理解地球脫氣過程中的物理化學性質和動力過程具有重要意義。基于密度泛函理論研究了氦在方解石和文石礦物中的擴散機理,計算了氦在地表和地幔條件下的擴散路徑、激活能(Ea)和頻率因子(v)。計算結果表明:氦在方解石中的擴散具有明顯的各向異性,沿a(b)軸方向的擴散更快;文石呈現中等的各向異性,沿c軸的擴散速率低于a軸。在高壓條件下,文石的激活能隨壓力的增大而增大。方解石晶體在[010]方向的封閉溫度為–54~–25℃,沿[100]方向的封閉溫度為–12~23℃。在地表條件下,氦在文石中的滯留能力比在方解石中強,與以往的實驗研究結果一致。

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