地球化學動力學 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

　　“很少有學術著作如這本書般雅緻地為每一問題提齣瞭多種解決方案。我從中發現瞭低溫地球化學文獻或教科書中所沒有的新觀點、新例子和數學處理方法。閱讀過程令人感到愉快。”
　　——Martial Talllererc（美國佐治亞理工學院）
　　“地球化學動力學》的內容均衡地涵蓋瞭多領域地球化學研究者所關注的各種課題。理論學傢、實驗學傢和野外工作者都會從中受益。”
　　——JamesKubickl（美國賓夕法尼亞州立大學）
　　“這是一本非常優秀的教科書，我推薦給所有想瞭解地球

內容簡介

　　《地球化學動力學》從理論和應用方麵係統地闡述瞭地球化學動力學——化學動力學應用於地質問題的學科。《地球化學動力學》既介紹瞭化學動力學的基本理論和應用，也詳盡地總結瞭地球化學工作者提齣的各種理論和應用，尤其是高溫地球化學方麵的理論，如變溫動力學和反演理論。其中的反演理論包括瞭地質年代學（同位素定年）、熱年代學（反演溫度一時間曆史）和地質速率計（推測冷卻速率）。《地球化學動力學》的一章在基礎水平上綜述瞭地球化學動力學的整個研究領域，其後各章分彆針對均相反應、物質遷移、多相反應，以及反演問題闡釋瞭理論和應用。
　　《地球化學動力學》的大多數例子取自高溫地球化學研究，也有一些例子取自天文學和環境科學。《地球化學動力學》還提供瞭附錄、章末習題以及豐富的參考文獻。讀者好具備簡單微分方程、綫性代數和熱力學（本科物理化學課程水平）的基本知識。《地球化學動力學》是所有對地球化學動力學問題感興趣的學生和學者的珍貴資源。

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精彩書評

　　“很少有學術著作如這本書般雅緻地為每一問題提齣瞭多種解決方案。我從中發現瞭低溫地球化學文獻或教科書中所沒有的新觀點、新例子和數學處理方法。閱讀過程令人感到愉快。”
　　——Martial Talllererc（美國佐治亞理工學院）
　　“地球化學動力學》的內容均衡地涵蓋瞭多領域地球化學研究者所關注的各種課題。理論學傢、實驗學傢和野外工作者都會從中受益。”
　　——JamesKubickl（美國賓夕法尼亞州立大學）
　　“這是一本非常優秀的教科書，我推薦給所有想瞭解地球

目錄

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符號錶
物理常數
第1章 簡介和綜述
1.1 熱力學與動力學
1.2 化學動力學與地球化學動力學
1.3 均相反應動力學
1.3.1 反應進度參數}
1.3.2 基元反應與總反應
1.3.3 反應的分子數
1.3.4 反應速率定律、反應速率常數和反應級數
1.3.5 不同級數反應的濃度演化
1.3.6 反應速率常數隨溫度的變化：阿倫尼烏斯方程
1.3.7 變溫反應動力學
1.3.8 更復雜的均相反應
1.3.9 確定反應速率定律、反應速率常數和反應機製
1.4 物質遷移和熱傳遞
1.4.1 擴散
1.4.2 對流
1.5 多相反應動力學
1.5.1 控製因素和“反應定律”
1.5.2 多相反應中的步驟
1.6 反應速率常數與擴散係數的溫度和壓力效應
1.6.1 碰撞理論
1.6.2 過渡態理論
1.7 反演問題
1.7.1 冷卻過程中的反應和擴散
1.7.2 地質年代學、封閉年齡和熱年代學
1.7.3 地質溫度計、錶觀平衡溫度和地質速率計
1.7.4 兩相或多相交換反應的地質速率計
1.7.5 小結
1.8 附注
1.8.1 動力學問題中所需要的數學
1.8.2 揭開一些似乎違反熱力學的反應之謎
1.8.3 其他“似是而非”之謎
1.8.4 對未來研究的展望
習題

第2章 均相反應動力學
2.1 可逆反應
2.1.1 一級可逆反應的濃度演化
2.1.2 二級可逆反應的濃度演化
2.1.3 冷卻過程中的可逆反應
2.1.4 斜方輝石中的Fe-Mg有序一無序反應
2.1.5 流紋岩漿中水的種型反應
2.2 鏈式反應
2.2.1 放射性衰變係列
2.2.2 鏈式反應導緻的負活化能
2.2.3 臭氧的熱分解
2.3 平行反應
2.3.1 水溶液中Fe2+Fe3+間的電子轉移
2.3.2 溶解的C02形成碳酸氫根
2.3.3 氫的核燃燒
2.4 特殊主題
2.4.1 臭氧的光化學閤成和分解與臭氧層空洞
2.4.2 受擴散控製的均相反應
2.4.3 玻化轉變
習題

第3章 物質遷移：擴散和對流
3.1 基礎理論和概念
3.1.1 物質守恒和遷移
3.1.2 能量守恒
3.1.3 動量守恒
3.1.4 擴散的類型
3.2 二元體係中的擴散
3.2.1 擴散方程
3.2.2 初始條件和邊界條件
3.2.3 穩態下擴散方程的簡單解
3.2.4 擴散係數恒定時一維無限或半無限介質中的擴散
3.2.5 瞬時平麵源、綫源或點源
3.2.6 疊加原理
3.2.7 擴散係數恒定時一維有限介質中的擴散：分離變量法
3.2.8 可變動的擴散係數
3.2.9 二元體係中的上坡擴散和不穩分解
3.2.10 三維擴散；不同坐標係
3.2.11 各嚮異性介質中的擴散；擴散張量
3.2.12 求擴散方程解析解方法總結
3.2.13 數值解
3.3 多種型組分的擴散
3.3.1 水在矽酸岩漿中的擴散
3.3.2 C02在矽酸岩漿中的擴散
3.3.3 氧在岩漿和礦物中的擴散
3.4 多組分體係中的擴散
3.4.1 有效二元方法
3.4.2 改進的有效二元方法
3.4.3 基於濃度的多組分擴散係數矩陣
3.4.4 基於活度的多組分擴散係數矩陣
3.4.5 結語
3.5 一些特殊的擴散問題
3.5.1 放射性組分的擴散
3.5.2 放射成因組分的擴散和熱年代學
3.5.3 裏策岡0環（Liesegangrings）
3.5.4 同位素比值擴散麯綫與元素濃度擴散麯綫
3.5.5 移動邊界問題
3.5.6 擴散和流動
3.6 擴散係數
3.6.1 實驗測定擴散係數
3.6.2 關於擴散係數的關係和模型
習題

第4章 多相反應動力學
4.1 多相反應的基元過程和特殊問題
4.1.1 成核
4.1.2 界麵反應
4.1.3 物質遷移和熱傳遞的作用
4.1.4 枝晶生長
4.1.5 多個晶體的成核和生長
4.1.6 顆粒粗化
4.1.7 形成新相的動力學控製
4.1.8 備注
4.2 由物質遷移或熱傳遞控製的單個晶體、氣泡或液滴的溶解、熔融和生長
4.2.1 參照係
4.2.2 無限熔體介質中晶體的擴散溶解
4.2.3 無限流體介質中下沉或上浮晶體的對流溶解
4.2.4 晶體的擴散生長和對流生長
4.2.5 氣泡的擴散生長／溶解和對流生長／溶解
4.2.6 其他可作類似處理的問題
4.2.7 界麵反應和擴散的相互影響
4.3 其他多相反應
4.3.1 啤酒和香檳中氣泡生長的化學動力學和物理動力學
4.3.2 爆發式火山噴發的動力學
4.3.3 兩種接觸晶相之間的組分交換
4.3.4 熔體包裹體或流體包裹體與宿主礦物的擴散再平衡
4.3.5 兩種晶相的熔融或相互反應
4.4 未來研究的方嚮
習題

第5章 反演問題：地質年代學、熱年代學和地質速率計
5.1 地質年代學
5.1.1 定年方法1：可以推測最初母核素數目
5.1.2 定年方法2：可以推測最初子核素數目
5.1.3 定年方法3：等時綫法
5.1.4 定年方法4：用已絕滅核素測相對年齡
5.1.5 準確定年的若乾條件
5.2 熱年代學
5.2.1 封閉溫度和封閉年齡
5.2.2 擴散丟失與放射成因增長的數學分析
5.2.3 封閉溫度概念的拓展
5.2.4 應用
5.3 地質速率計
5.3.1 基於均相反應的定量地質速率計
5.3.2 測量無水玻璃的熱容以估計冷卻曆史
5.3.3 單晶內基於擴散和環帶結構的地質速率計
……
附錄
習題答案
參考文獻
索引

精彩書摘

　　地球化學動力學可以被認為是化學動力學在地球科學中的應用，從化學中移植瞭很多概念和理論。雖然兩者從根本上說非常相似，但地球化學動力學和化學動力學的區彆至少體現在以下幾個方麵：
　　（1）化學工作者一般隻研究正演問題，即在一組給定條件下（溫度、壓力、初始條件等）體係將會如何變化。而地球化學工作者不單緻力於正演問題，而且對從産物（常為岩石）推斷初始條件和曆史（包括岩石的年齡、峰期溫度和壓力、溫度和壓力曆史、初始同位素比值以及礦物的初始成分）的反演問題也很感興趣。如果某反應的進度僅取決於時間而與溫度或壓力都不相乾（如放射性衰變和生長），那麼就可以用該反應推測年齡（地質年代學）。如果反應的進度還取決於溫度（如化學反應或放射成因子同位素的擴散丟失），該反應則可被用作地質溫度計或冷卻速率指示計（地質速率計）。如果反應的進度取決於壓力，該反應則可被用作地質壓力計（由於化學反應的速率一般與壓力關係不大，減壓速率指示計的發展非常有限）。概括來講，地球化學動力學中的反演問題包括建立在放射性衰變和生長之上的地質年代學，建立在放射成因子同位素的生長和擴散丟失之上的熱年代學，和建立在與溫度相關的反應速率之上的地質速率計研究。

前言/序言

　　《地球化學動力學》是一本為研究生和高年級本科生撰寫的教科書。本書以我在密歇根大學執教的“地球化學動力學”課程為基礎，其目的是全麵介紹地球化學動力學的原理和理論。地球化學工作者也可以將本書作為標準參考文獻。
　　地球化學動力學起源於化學動力學，因此前人常僅視之為化學動力學在地質研究中的應用。然而，恰似地球化學源於化學但又有彆於化學，過去數十年來地球化學動力學也開始有彆於化學動力學，具體錶現在三個方麵：①化學動力學隻研究正演問題，而地球化學動力學還著眼於反演問題，如通過地質年代學、熱年代學和地質速率計測定岩石年齡和熱演化史。②化學動力學一般隻研究等溫反應動力學，而地球化學動力學常常需要處理變溫條件下的動力學，如冷卻過程中的反應和擴散。③化學動力學強調均相反應動力學，而地球化學動力學傢更多地研究多相反應動力學。
　　應地球化學動力學的需求已經産齣瞭眾多的論文、專集和著作。華盛頓卡內基學院曾舉辦瞭一次關於地球化學遷移和動力學的會（Hofmann，etaI，1974）。美國礦物學會組織瞭關於地球化學動力學的短期課程（Lasaga andKirkpatrick，1981）。然而這些早期相關著作未能係統地涵蓋本學科的主題。其後Lasaga（1998）發錶瞭首部地球化學動力學的係統專著Kinetic Thg0ry in theEarth sciences（《地球科學中的動力學理論》）。相較之下本書著重於地球化學動力學的“地球”麵嚮，而淡化瞭某些化學麵嚮。例如，本書詳盡闡釋瞭地球化學反演問題，包括瞭地質年代學、熱年代學（一種越來越重要的地球化學工具）和地質速率計（例如基於均相反應動力學的地質速率計，包括有序一無序反應）。反之，本書對過渡態理論隻作瞭扼要介紹。本書和Lasaga的著作（1998）在涵蓋範圍和組織架構方麵還有許多不同之處（例如本書章末附有習題，在書後還有部分習題的參考答案）。此外，本書包括瞭Lasaga的著作（1998）齣版之後的研究進展。
　　本書力圖涵蓋地球化學動力學的所有基本理論。盡管本書含有若乾天文和常溫反應的實例，但大部分的深入闡述來自高溫地球化學範疇。這種不對稱是由於我的主要研究方嚮為高溫地球化學動力學。
　　本書架構如下：地球化學動力學綜述、均相反應、物質遷移（包括擴散和對流）、多相反應和反演問題。均相反應動力學在概念上和數學處理上比較簡單，隻需要解常微分方程。
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地球化學動力學必讀 非常好 推薦大傢看看

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