H₂在名义无水矿物中的发现（Yang et al., 2016；Moine et al., 2020）为地幔水循环的形式提供了新的视角，但是H₂的输运性质依然是未知的。本文通过第一性原理分子动力学研究了1–13 GPa和1300–1900 K下H₂在橄榄石晶格和晶界中的扩散。结果表明H₂的扩散速率与温度正相关，与压力负相关。H₂在橄榄石晶格中扩散的活化能和活化体积分别是55 ± 7 kJ/mol和3.6 ± 0.2 cm³/mol，而13 GPa下晶界扩散的活化焓为15 ± 0.2 kJ/mol。在上地幔条件下，H₂在橄榄石中的扩散比H⁺的快，橄榄石中的氢扩散可能主要是由H₂主导而不是H⁺。在冷且颗粒尺寸较小的区域，诸如俯冲板块，H⁺扩散可能是氢扩散的主要贡献者。水通过俯冲板块输送至深下地幔和通过地幔柱返回至地表的形式可能是H₂，而不是以前所认为的H⁺。

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