材料固态相变与扩散 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:程晓农

出品人:

页数:194 页

译者:

出版时间:2006年5月1日

价格:35.0

装帧:平装

isbn号码:9787502584528

丛书系列:

图书标签:

• 材料学
• 材料科学
• 固态相变
• 扩散现象
• 相图
• 热力学
• 动力学
• 材料物理
• 晶体学
• 相变机理
• 材料性能

《熔岩之歌：地质构造与地球深部物质迁移》 本书旨在深入探索地球深部物质的运动规律及其在地质构造形成过程中的关键作用。我们将目光投向地球那火焰般的心脏，以及在其之上亿万年间悄然塑造地表的磅礴力量，揭示岩石圈、软流圈乃至地幔深处物质如何经历着持续不断的转变与流动，最终汇聚成我们所见的壮丽山川、深邃海洋以及丰富矿藏。 第一部分：地球深部的动力学景观 我们将从宏观的视角出发，描绘地球内部的层级结构。从坚硬的岩石圈，到具有一定塑性的软流圈，再到更加深邃、温度和压力急剧升高的地幔。这里的物质并非静止，而是处于一种动态平衡之中。本书将详细阐述驱动这种动态的关键因素： 地幔对流的宏观图景： 探讨热对流在地幔中扮演的角色，这是板块构造运动的根本驱动力。我们将分析热羽（plume）的形成、上升及其在地表产生的火山活动和高地构造，例如夏威夷群岛和东非大裂谷。通过详细的地球物理探测数据（地震波层析成像、重力异常等），我们模拟并呈现地幔深部的流动模式，解释为什么有些区域的物质会上升，而另一些区域的物质会下沉。 板块构造的驱动机制： 深入解析俯冲带和扩张洋中脊的工作原理。本书将重点研究俯冲板块在重力作用下向下运动时，如何诱发地幔对流的反馈机制，以及洋中脊扩张过程中地幔物质的涌出和固结过程。我们将运用板块运动学模型，结合古地磁证据，重建地质历史时期板块的迁徙轨迹，并分析其对全球气候和生物演化的影响。 地幔物质的成分与相变： 地幔的组成成分并非均一，随着深度增加，温度和压力的变化会引起物质的相变。我们将聚焦于地幔转换带（transition zone）和下地幔（lower mantle）中重要的矿物相变，例如橄榄石向林伍德石（ringwoodite）和瓦兹利石（wadsleyite）的转变，以及布里奇曼石（bridgmanite）等高压矿物的形成。这些相变不仅改变了物质的物理性质（如密度和弹性波速），还直接影响着地幔对流的效率和模式。我们将结合实验室高压模拟实验和理论计算，来解释这些相变过程的微观机制。 第二部分：物质迁移的微观尺度与宏观效应 本书的第二个核心部分，将聚焦于在上述宏观动力学背景下，微观尺度的物质迁移如何累积成宏观的地质现象。 岩浆的生成、上升与演化： 岩浆是地球深部物质熔融的产物，其生成过程是岩石圈与软流圈相互作用的直接体现。我们将详细阐述不同区域（如洋中脊、岛弧、大陆裂谷）岩浆生成的主要机制，包括减压熔融、加水熔融和地幔柱底熔融。本书将运用地球化学的手段，通过分析岩浆的元素组成、同位素比值以及微量元素特征，追溯岩浆的源区成分，并解释其上升过程中发生的结晶分异、同化混染等过程。例如，我们将分析碱性玄武岩的形成机制，以及其与地幔柱活动的紧密联系。 热液循环与矿床形成： 地表水或岩浆热量驱动下的热液循环，在地壳内部扮演着重要的物质搬运和富集角色。本书将重点研究与火山活动相关的浅层热液系统，如海底热液喷口（black smokers）及其产生的金属硫化物矿床。我们还将探讨更深部的热液活动，如何在地壳断裂带中形成斑岩铜矿、金矿等大型矿床。我们将利用流体包裹体、硫同位素等技术，来揭示热液流体的来源、温度、压力和化学成分，并模拟其与围岩的相互作用过程。 地壳的变形与应力传递： 地幔的运动通过岩石圈传递到地壳，引起地壳的变形。本书将分析不同的地质构造样式，如褶皱、断层、裂谷，以及其形成过程中物质的塑性流动和脆性破裂。我们将研究岩石圈的流变学性质，以及地壳在长期应力作用下的蠕变过程。通过对地震活动的分析，我们能够了解地壳应力积累和释放的机制，并进一步推断深部物质运移对地表构造的影响。例如，将深入探讨大陆碰撞过程中，地壳物质的堆叠、增厚以及由此引发的逆冲断层带的形成。 大陆漂移与造山运动的深部根源： 板块构造理论是理解大陆漂移和造山运动的核心。本书将详细解释大陆漂移过程中，地幔物质如何作为“传送带”驱动陆块的运动。我们将分析造山带的形成机制，不仅包括地壳层面的挤压变形，更要追溯其深部根源，例如地幔楔（mantle wedge）的物质成分变化如何影响弧后盆地的张开，或者俯冲板片脱水如何引发地壳熔融和火山活动，从而塑造出如喜马拉雅山脉这样的巨型造山带。 第三部分：地球内部物质迁移的现代观测与未来展望 本书的最后一篇，将介绍当前观测地球深部物质迁移的技术手段，以及未来可能的研究方向。 地球物理学的观测手段： 详细介绍地震学、大地测量学、重力学、地磁学等如何为我们提供地球内部结构的图像和物质运动的信息。例如，我们将解释地震波是如何穿透地幔，携带关于地下物质密度和相变的信息。 地球化学的示踪方法： 阐述同位素地球化学、微量元素地球化学等如何作为“指纹”来追踪物质的来源、演化历史和迁移路径。例如，利用放射性同位素比值来确定岩浆的年龄和源区。 数值模拟与计算方法： 介绍利用高性能计算技术，模拟地幔对流、板块运动、岩浆侵位等复杂过程。我们将展示如何通过耦合多物理场数值模型，来理解和预测地球内部的动力学行为。 未来研究方向： 展望地球深部物质迁移领域的前沿科学问题，例如深部碳循环、地球深部与生命起源的关联、以及行星形成和演化过程中的物质迁移规律等。 《熔岩之歌：地质构造与地球深部物质迁移》并非一本关于材料固态相变与扩散的教材。它是一曲关于地球内部永恒的舞蹈，是关于深埋在地下的火焰如何塑造我们所见的世界的史诗。通过融合地质学、地球物理学、地球化学以及数值模拟的最新成果，本书将带领读者穿越地表，潜入地球深处，去聆听那股驱动着地质变迁的澎湃力量，去理解那隐藏在地壳之下，支撑着一切地貌和矿产资源的无尽脉动。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那深邃的靛蓝色封底，仿佛蕴含着宇宙中最古老的秘密，而烫金的书名字体，则像是一条条闪耀的思维火花，在沉寂的背景中跳跃。内页的纸张质感温润而不失挺括，翻阅时能感受到一种扎实的触感，这在如今充斥着廉价影印本的市场中，无疑是一种对阅读体验的尊重。我尤其欣赏封面设计中巧妙融入的晶格结构示意图，它不仅仅是一个装饰，更像是一种无声的宣言，暗示着本书将带领我们深入物质最微观、最本质的层面进行探索。排版上，文字疏密得当，留白恰到好处，使得即便是面对那些结构复杂的公式和图表，阅读起来也不会感到压迫或疲劳。光是捧着它，就仿佛已经完成了一次仪式性的准备，预示着即将进入一场严肃而深邃的学术旅程。这种对细节的打磨，体现了出版方对学术经典应有的敬意，也极大地提升了读者在学习过程中的愉悦感，让人愿意反复摩挲和沉浸其中，而非仅仅将其视为工具书。

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这本书的逻辑架构简直是一部精心编排的交响乐章，每一个章节的过渡都如同乐章中小提琴的华丽转调，自然而然，却又精准地将读者的思维导向下一个高潮。作者采用了非线性的叙事手法，巧妙地将宏观的现象观察与微观的量子力学解释穿插进行，使得理论的建立过程充满了层次感和说服力。我特别喜欢它在引入新概念时，总是先从一个引人入胜的实际工程问题入手，然后层层剥茧，最终落脚于严谨的数学模型之上。这种“问题导向”的学习路径，极大地激发了我主动探索内在联系的欲望，而不是被动接受既定结论。更值得称道的是，书中对经典理论的溯源探讨非常深入，它不满足于陈述“是什么”，而是花费大量篇幅论证“为什么会是这样”，这种对历史脉络的梳理，让原本抽象的物理定律变得鲜活可感，仿佛能看到先驱科学家们当年探索时的挣扎与顿悟。读完其中几章后，我感觉自己对整个材料科学领域的宏观认识框架得到了极大的夯实和重塑，这绝非一本普通的教材可以比拟的。

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在我阅读过的众多专业文献中，这本书在图示和数据呈现方面的用心程度堪称典范。它深刻理解了“一图胜千言”的道理，每一个插图都经过了精心的优化和重绘，绝非简单的截取自其他来源的低质量图片。那些关于位错运动和晶界迁移的二维剖面图，色彩的区分和向量的标注清晰到令人赞叹，即便是三维的原子堆垛示意图，也能通过巧妙的光影处理，给人以极强的空间感。更重要的是，书中大量的定量数据和拟合曲线，都配上了详尽的误差分析和统计学意义的解释，这对于需要进行严谨科研工作的读者来说，是至关重要的。很多书籍往往忽略了这些细节，草草带过，但这本书却将数据背后的不确定性也坦诚地展示出来，这体现了一种高度的科学责任感和对读者求真精神的尊重。阅读过程中，我多次暂停下来，对着一张张图表进行细致的揣摩，它们本身就是一套完整的信息传递系统，辅助着文字的阐述，使得知识的吸收效率得到了极大的提升。

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这本书的语言风格，用“如沐春风”来形容可能略显夸张，但用“沉稳而富有启发性”则最为贴切。作者的文字功底深厚，遣词造句极具精准性，即便是处理极其复杂和抽象的物理化学概念，也能用一种近乎诗意的简洁将其概括。例如，在描述原子迁移的动力学过程时，作者没有堆砌冗长的定义，而是用了一个非常形象的比喻——“能量势垒如同一座横亘在信息高速公路上的收费站，只有携带足够‘动能’的粒子才能顺利通过。”这种恰到好处的类比，瞬间打破了理论的隔阂感，让非本专业的读者也能窥见其精髓。此外，书中对各种实验方法的描述也极为细致，不仅给出了原理，还幽默地指出了一些常见实验的“陷阱”和“怪癖”，这种经验层面的分享，是纯粹理论书籍所缺乏的宝贵财富。它不像某些严肃的学术著作那样高高在上，而是像一位经验丰富的导师，在你耳边低语，既传授真知，又不失风趣和温度。

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坦率地说，这本书的深度远超出了我对一本“入门级”或“综述性”材料学著作的初始预期。它似乎不满足于仅仅停留在对现有知识的梳理上，而是不断地引导读者去思考那些尚未解决的、充满挑战性的前沿问题。在讨论材料的微观结构演化时，作者毫不避讳地提出了当前理论模型的局限性，并指出了未来计算模拟和实验技术可能的发展方向，这种前瞻性的视野非常鼓舞人心。它不将科学知识视为一个封闭的体系，而是一个不断扩展的疆域。对于那些已经有一定基础的研究者而言，这本书提供了一个绝佳的“反思平台”，能帮助我们审视自己的研究思路是否过于局限，是否遗漏了某些关键的耦合效应。它更像是一次高水平的学术研讨会，邀请了领域内多位思想大家的观点，以一种高度整合的方式呈现出来，让人在学习知识的同时，也被激发了突破现有框架的勇气和灵感。这是一部真正能够推动思维进步的学术巨著。

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