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碳酸盐是地球上丰富的材料,它在地球深部碳循环过程中起着极其重要的作用。与地幔中储存的碳总量相比,大气层、海洋和其它近地表储层中的碳总量可以忽略不计。了解碳在地幔中的储存方式及地点是研究者们关注的热门课题。研究指出地球上大部分的碳以碳酸盐矿物的形式存在。因此,地幔中碳酸盐矿物的稳定性和结构变化研究对了解地球内部碳的存在方式以及深部碳循环具有重要意义。由于人们无法到达温度达到几千摄氏度,压力达到几百个压强的地球深部,可以选择通过金刚石压砧（DAC）实验来模拟地球内部不同深度的温度压力条件。本文采用金刚石压砧装置、拉曼光谱和同步辐射X射线衍射研究了BaCO3的高压相变行为和结构稳定性,并采用差示扫描量热法（DSC）观察了BaCO3在高温条件下的相变过程。本文首先通过拉曼光谱利用四种不同的传压介质,分别为甲醇:乙醇（4:1）、硅油、氦气和氖气,研究了BaCO3的高压相变行为。实验结果表明:BaCO3在9.210.6 GPa发生斜方晶相（Pmcn）到六方晶相（P-31c）的相变,使用不同的传压介质获得的相变点不同。压力释放之后的CO32-基团对称伸缩v1模保留在BaCO3六方晶相（P-31c）,其余Ba2+与CO32-之间的晶格振动模和面内弯曲振动模v4都回到了原来的斜方晶相（Pmcn）。通过对比不同传压介质得到的格林艾森数（γi）,发现BaCO3的斜方晶相比六方晶相更具有压缩性,并且压力对晶格振动的影响比对CO32-基团内振动的影响大。其次通过同步辐射XRD技术进一步证明了BaCO3在高压下发生的相变行为以及对应的晶体结构,即在10.5 GPa时BaCO3发生从斜方晶系（Orthorhombic）结构到六方晶系（Hexagonal）结构的一级相变。在10.5 GPa时表征结果显示其结构转变为六方晶系结构,空间群为P-31c。通过拟合体积-压力曲线得到了BaCO3的状态方程参数,其斜方晶相的为V0=309.18?3,K0=58.5 GPa,K0′=1.4,六方晶相的为V0=131.75?3,K0=39.1 GPa,K0′=4（fixed）。最后采用差示扫描量热法在高温条件下分析并探讨了BaCO3的高温相变行为。由差热分析可知,BaCO3在808°C和955°C处存在两个吸热峰,分别对应斜方晶相到六方晶相和六方晶相到立方晶相的转变。本文通过研究BaCO3矿物在高温及高压条件下的变化规律证明了文石型碳酸盐矿物在高温高压下的压缩性以及结构稳定性,并且对理解地球内部碳的存在形式及深部碳循环问题做出了贡献。