碳循环与岩溶地质环境 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:袁道先，刘再华等

出品人:

页数:242

译者:

出版时间:2003-1

价格:45.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030115409

丛书系列:

图书标签:

• 碳循环
• 岩溶地质
• 地球化学
• 环境地质
• 地貌学
• 气候变化
• 碳储库
• 喀斯特地貌
• 地球系统
• 环境科学

矿物学与地球化学前沿探索：晶体结构、反应动力学及地球深部过程 本书聚焦于现代矿物学和地球化学领域的关键科学问题，旨在深入剖析物质在地球系统内部和表层发生的复杂过程。 重点关注晶体结构与性能的内在联系、地球化学反应的速率与机制，以及这些过程如何驱动地球深部物质的迁移与演化。全书结构严谨，内容涵盖理论基础、实验技术和前沿应用，适合地质学、材料科学、环境科学以及相关工程领域的高年级本科生、研究生及科研人员参考。 --- 第一部分：晶体化学与矿物结构解析 本部分奠定了理解矿物物理化学性质的基础，即原子尺度的排列方式如何决定宏观性质。 第一章：晶体缺陷与非化学计量性 深入探讨理想晶体结构之外的现实世界。重点阐述点缺陷（如空位、间隙原子、取代杂质）在矿物中的形成机制、热力学稳定性以及浓度对扩散和反应活性的影响。详细分析了氧化物、硅酸盐和硫化物中常见的非化学计量现象，特别是过渡金属价态变化导致的电荷补偿机制。讨论了晶体缺陷在矿物相变、应力弛豫和材料功能（如离子导电性）中的核心作用。 第二章：高压与高温下矿物的晶体结构演化 本章着重于极端条件对矿物晶格的影响。通过同步辐射X射线衍射和中子散射等高新技术，分析了地幔和地核物质在数GPa到数百GPa压力下，以及数千开尔文温度下的结构响应。内容涵盖了矿物从橄榄石到尖晶石结构的相转变、硅酸盐熔融的结构控制因素，以及过渡金属氧化物在高压下的结构-电子态耦合。特别关注了“隐藏有序”的结构变化以及其对地震波传播速度的意义。 第三章：矿物表面化学与界面物理 矿物表面是地球化学反应的主要场所。本章详细阐述了矿物-流体界面（固-液）、矿物-矿物界面（固-固）以及矿物-气体界面（固-气）的结构特性。利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和表面敏化光谱技术，描绘了表面原子排列、官能团分布和水化层的结构。讨论了表面电荷、零点电荷（PZC）的确定方法及其在吸附/解吸动力学中的控制地位。 --- 第二部分：地球化学反应动力学与机制 本部分从宏观的反应速率方程过渡到微观的反应路径研究，揭示了物质转化的速度限制步骤。 第四章：固-液界面反应的动力学模型 本章系统梳理了矿物溶解和沉淀的动力学理论，包括反应级数、活度系数的修正以及表面络合模型（SCM）。重点分析了在不同pH、温度和离子强度条件下，铁、铝、硅酸盐矿物溶解速率的控制机制。引入了基于活化能理论的反应速率方程，并比较了扩散控制、表面反应控制和混合控制过程的判据。 第五章：矿物中的扩散过程与同位素分馏 扩散是控制矿物中元素迁移和地球化学定年的基本过程。本章深入探讨了矿物晶格中点缺陷参与的扩散机制（如Fickian和非Fickian扩散）。通过实验方法（如离子探针、二次离子质谱SIMS）量化了不同矿物（如云母、锆石、长石）中主量元素和微量元素的扩散系数及其温度、压力依赖性。同时，详细解析了扩散过程中同位素分馏的机理，为地质温度计和示踪剂的校准提供理论支撑。 第六章：水-岩反应的耦合机制与反应网络 本章将焦点放在多组分、多相体系中的整体反应网络。讨论了水-岩相互作用中，溶解、沉淀、离子交换和矿物替代等多个反应如何耦合并相互影响。引入了非平衡态热力学原理来分析反应速率的稳定性。通过案例研究，阐明了热液蚀变带中矿物组合的演化路径，以及生物过程（如微生物驱动的氧化还原反应）对无机反应动力学的调控作用。 --- 第三部分：深部过程与物质循环的地球化学制约 本部分将前述的微观机制与地球深部圈层的物质循环和演化联系起来。 第七章：地幔的非平衡态反应与塑性流变 探讨地幔橄榄石的超塑性流变机制，重点关注在高应力下，晶格缺陷（如位错）的产生、迁移和湮灭如何控制岩石的粘滞系数。分析了高温高压下挥发性组分（水、CO2）在矿物中的溶解度和扩散行为，以及这些组分对地幔粘度和熔融行为的深刻影响。讨论了地幔捕获体中矿物微区化学成分的精确测定方法，以反演岩浆的起源和上升过程。 第八章：岩浆分异与结晶动力学 本章聚焦于岩浆房中的物质分离过程。通过实验岩石学方法，研究了复杂硅酸盐体系中单矿物和共生矿物的饱和度曲线和共晶点。详细考察了冷却速率对晶体成核率和生长速率的控制，解释了斑晶的成因和基质的微结构差异。引入了微区分析技术（如电子探针EPMA）对岩浆岩中微小包裹体和反应边进行成分剖析，以重建岩浆演化的热力学路径。 第九章：地球深部流体的地球化学示踪 本章探讨了深源流体（如地幔脱气、变质流体）的化学特征及其在地球物质循环中的作用。通过分析深部捕获的流体包裹体（液态、气态、超临界流体），确定其盐度、密度和组分（包括惰性气体和挥发性有机物）。对比了俯冲带、裂谷带和热点地区流体的地球化学指纹，以区分不同的物质来源和传输途径，为板块构造的地球化学驱动力提供证据。 --- 结语： 本书的综合性旨在搭建微观结构、介观反应和宏观地质过程之间的桥梁。通过对先进实验技术和理论模型的交叉应用，读者将能够更深入地理解地球作为动态系统的物质基础和演化规律。

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我得说，这本书的叙事节奏把控得极为老道。一开始可能略显缓慢，似乎是在为后续的爆发做铺垫，但一旦进入核心章节，那种信息流的密集度和知识点的密度会让人应接不暇，必须放慢速度仔细咀嚼。作者在平衡深度与广度上做得非常成功，既没有为了迎合大众而过度简化，也没有陷入只有少数专家才能理解的“象牙塔”。我之前对这个领域略有涉猎，但总觉得缺少一个清晰的脉络。这本书就像一把钥匙，一下子打开了之前所有零散知识点之间的联系，让我看到了一个完整的、相互影响的系统。读完后，我对自然界运作的复杂性和精妙性有了更深层次的感悟，这比单纯记忆几个知识点要更有价值得多。

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最近迷上了一些关于生态修复和可持续发展的议题，这本书中的部分章节无意中为我的研究提供了新的视角。我特别欣赏作者在论述“时间尺度”对环境影响的深度分析。他没有停留在我们日常感知的几十年或几百年，而是将视角拉伸到地质年代，这种宏大的时间观让人在面对当前的环保挑战时，心态变得更为平和也更具前瞻性。书中对某些特定地质构造形成原因的剖析，那种层层递进、逻辑严密的推演过程，简直是教科书级别的示范。我感觉自己像是在跟着一位经验丰富的探险家，一步步揭开地球的秘密面纱。虽然有些化学公式我需要查阅工具书才能完全理解，但那种对知识的敬畏感和探索欲，是任何简单的科普读物都无法比拟的，它真正激发了你深入钻研的渴望。

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说实话，我买这本书纯粹是出于好奇心驱使，希望能稍微拓宽一下自己知识的边界。我本职是金融分析师，对地质学几乎一窍不通，所以抱着“挑战一下”的心态开始阅读。坦白讲，一开始的术语确实是个门槛，但作者在关键概念的定义上非常慷慨和清晰，像是为初学者准备了一份详尽的“词汇表”。书中对地质年代变迁导致的气候模型分析，让我这个习惯用数据预测短期波动的人，开始思考更长远的、非线性的变化趋势，这对理解金融市场的长期结构性风险非常有启发。这本书提供了一种看待世界“深度”和“稳定性”的全新框架，它教会我，表面的喧嚣之下，总有更深层次、更慢速但更决定性的力量在起作用。

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这本书的排版和装帧质量非常出色，看得出来出版社在细节上是下足了功夫。纸张的选择很有质感，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于需要沉浸式阅读的读者来说太重要了。书中配有的插图和示意图，色彩饱和度适中，标注清晰，有效地辅助了文字的理解。我尤其赞赏它在引言部分对研究历史的回顾，作者对前辈学者的致敬和批判性继承，展现了其深厚的学术素养。这不仅仅是一本知识的传递者，更像是一份学术谱系图。虽然我关注的领域主要是古代文献修复，但这本关于自然科学的书籍，在它对待“真实性”和“证据链”的严谨态度上，与我的专业领域有着异曲同工之妙，让我体会到科学精神的共通性。

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这本书的封面设计深得我心，那种古朴又不失深邃的感觉，让人一眼就能感受到它蕴含的厚重知识。我本以为这是一本偏向晦涩难懂的专业著作，但翻开目录后才发现，作者的行文风格非常接地气。尤其是在讲解一些复杂的地球化学过程时，作者总能用一些生动的比喻将抽象的概念具象化，这对于非专业背景的读者来说简直是福音。比如，书中对特定岩石圈板块的描述，简直像在看一部史诗级的地质变迁记录片，让你仿佛亲眼目睹了亿万年前地球的呼吸与脉动。它不仅仅是罗列事实和数据，更是在讲述一个宏大的故事，关于地球如何塑造了我们脚下的世界，以及生命如何在其中扎根与演化。虽然我主要关注的是文化人类学，但读完这部分内容后，我对环境对人类社会结构影响的理解又深了一层，这种跨学科的启发，真是意料之外的收获。

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