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摘要
辉石在上地幔中的含量仅次于橄榄石，研究辉石的弹性对于深入理解上地幔的物质组成及结构具有重要意义。天然辉石族矿物包括斜方和单斜两个亚族，其中斜方辉石由镁端元到铁端元构成完全的类质同象系列。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，首先比较了高压下端元辉石不同结构的焓值，然后分析了镁铁端元辉石Pbca和C2/c结构的弹性特征。结果显示：（1）镁辉石的相变压力小于铁辉石；（2）无论Pbca相还是C2/c相，镁辉石比铁辉石更抗压，镁辉石的纵横波速度明显大于铁辉石；（3）结合地球物理模型，推测上地幔铁辉石的存在可能引起低速异常。
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