碳酸盐熔体在地球深部碳循环过程中非常活跃，对于理解相关地球物理和地球化学过程非常重要，比如:大洋中脊高电导率异常，岩石圈底部低速层的出现，超深金刚石的形成，金刚石包裹体中的碳酸盐矿物，稀土元素的运移等等。碳酸盐熔体的性质决定了碳酸盐熔体的作用，但是目前对碳酸盐熔体的研究局限于低温低压条件，且主要以富含钾钠组分的碱性碳酸盐熔体为主，对于高压条件下钙碱性碳酸盐熔体的研究还非常不足。　　本研究通过大规模第一性原理分子动力学模拟，对高温高压下的碳酸钙熔体多方面的性质进行了探究，主要包括以下三个方面:熔体结构，热力学性质和动力学性质。本研究取得以下成果:　　(1)在本研究的温压范围内(2000～3000K，＜70GPa)，CaCO3熔体是一种离子型熔体，主要由Ca2+和CO32-基团构成，CO2，O2，CO44-结构可在熔体中存在但所占比例很小;熔体中Ca2+的配位数随着压力的增加从6增加到11，表明熔体结构从类似方解石向类似文石、后文石结构方向发生连续变化。　　(2)碳酸钙熔体表现出显著的可压缩性，其压缩因子大于文石和典型的硅酸盐熔体，在压力小于1.4GPa时，压缩系数小于碱性碳酸盐熔体的压缩系数，但是当压力大于1.4GPa时，则会大于碱性碳酸盐熔体的压缩系数;温度变化对碳酸钙熔体压缩性的影响较小。这些特点使得其密度随着压力升高而快速增大;当压力超过10GPa时，碳酸盐熔体的密度会大于钠长石熔体的密度;当压力超过37GPa时，其密度会大于金刚石的密度;地幔条件下碳酸钙熔体的密度始终小于晶体（文石及后文石）的密度，但两者的密度差随压力升高显著降低。　　(3)碳酸钙熔体的扩散系数很高，平均处于1～40×10-9m2/s的范围内，并且随着温度的升高，压力的降低而增加，总体明显高于含镁硅酸盐熔体的扩散系数，这种扩散能力的差别，与两者熔体结构上的差异密切相关。熔体中三种离子的扩散系数的大小关系为O＞Ca＞C与扩散活化能的大小顺序相反;其扩散行为符合Arrhenius关系，但是扩散活化能和活化体积均受到压力和温度的影响。通过自扩散系数，本研究利用Stokes-Einstein方程粗略估计了碳酸钙熔体在2000K，压力不超过4GPa时的粘度，获得的粘度值略低于前人的研究结果;尽管如此，由于自扩散系数与粘度系数成反比例关系，当压力较低时(＜6GPa)，压力会显著影响熔体的粘度，这与前人的观点十分不同。　　本研究提供的碳酸钙熔体的高压特性数据，弥补了前人研究的空白与不足，为了解碳酸盐熔体在地幔中的分布与作用提供了更准确的约束。