A Compendium of Geochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Princeton Univ Pr

作者:Li, Yuan-Hui

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:2000-10

价格:$ 73.45

装帧:HRD

isbn号码:9780691009384

丛书系列:

图书标签:

• Geochemistry
• Earth Science
• Environmental Science
• Chemistry
• Mineralogy
• Petrology
• Isotopes
• Trace Elements
• Cosmochemistry
• Hydrogeochemistry

岩石与地壳深层动态：地球内部的物质循环与演化 内容提要： 本书深入探讨了地球内部，特别是地壳和上地幔的物质组成、物理性质及其随时间推移的动态变化。通过整合前沿的地球物理学观测、高压高温实验岩石学、同位素地球化学以及行星科学的最新发现，我们构建了一个关于地球如何从熔融状态演化至今，以及驱动其内部循环的化学引擎的全面图景。本书旨在为地球科学家、材料科学家以及对行星演化过程感兴趣的读者提供一个深入且前沿的参考。 第一部分：地球的深层结构与物质基态 第一章：地球分异的初始条件与地幔的构建 本章首先回顾了太阳星云的形成和早期地球的吸积过程。重点分析了早期地球的化学平衡（如亲石元素与亲铁元素的分配）如何决定了地幔的初始氧化态和挥发性物质的丰度。我们考察了地球形成初期的大规模熔融事件，如“大撞击假说”对当前地幔和地核结构的影响。 随后，我们详细阐述了地幔的化学异质性。从惰性气体同位素（如 ${}^{3} ext{He}$ 和 ${}^{40} ext{Ar}$）的分布，到稀土元素和高场强元素（HFSEs）的剖面分析，本章揭示了地幔从上地幔到过渡带（Transition Zone）的矿物相变如何影响了物质的物理性质和化学反应性。我们特别关注了地幔柱（Plumes）的物质来源，探讨了地幔深部可能存在的“残余地幔”（Remnant Mantle）与新鲜的、近期上涌的物质之间的化学指纹差异。 第二章：高压实验岩石学与地幔矿物相 本章聚焦于模拟地幔深处极端条件下的材料科学。详细介绍了使用金刚石砧（DAC）和超高温炉等先进实验技术对橄榄石、石榴石、尖晶石等主要地幔矿物进行的高压合成与结构分析。重点讨论了： 1. 橄榄石的相变与晶格缺陷： 在过渡带（约 410 km 和 520 km 处）发生的主要相变，如 $eta$-橄榄石到 $gamma$-石榴石的转变，及其对地震波速和地震性的影响。 2. 含水相的存储机制： 氢氧根离子（$ ext{OH}^-$）在矿物晶格中的溶解度、扩散速率，以及这些水如何有效地降低了地幔的粘度和熔点。通过对水-岩石相互作用的定量建模，评估了过渡带作为地球“水库”的潜力。 3. 熔融动力学与部分熔融： 在地幔深部（如 D''层附近）发生部分熔融的温度、压力条件，以及由此产生的熔融体（岩浆）的化学成分，这些熔融体是驱动深部循环的关键。 第二部分：地壳的形成、改造与循环 第三章：花岗岩岩浆的起源与地壳的增生 本章深入剖析了大陆地壳的形成机制。重点在于俯冲带（Subduction Zones）如何通过流体作用（Fluid-mediated processes）驱动地幔楔的熔融，产生安山岩质和花岗闪长岩质岩浆。 1. 俯冲板片的脱水作用： 探讨了从蛇纹岩相到蓝片岩相再到榴辉岩相变过程中，水和挥发性物质的释放路径和效率。 2. 岩浆结晶与分异： 详细分析了岩浆房（Magma Chambers）内的物理化学过程，包括分步结晶（Fractional Crystallization）、液态分异（Liquid Immiscibility）和同化作用（Assimilation），这些过程塑造了最终出露的火成岩化学成分。 3. 同位素示踪： 利用锶（$ ext{Sr}$）、钕（$ ext{Nd}$）和铅（$ ext{Pb}$）的放射性同位素体系，重建了不同大陆地壳（如岛弧、造山带、克拉通）的形成年龄和物质来源的混合历史。 第四章：沉积物与变质作用对化学循环的反馈 本章关注于地表物质被带入地下深处后所经历的化学和物理改造。 1. 沉积物对俯冲带的贡献： 沉积物（如泥岩、碳酸盐岩）的化学成分（如高 $ ext{U/Th}$ 比值、碳酸盐碳）如何被带入深部，并在俯冲过程中释放或固化。 2. 变质作用的流体化学： 在中低级变质作用下，矿物重结晶释放出的流体携带的元素（如 $ ext{K}$、$ ext{Rb}$、$ ext{Ba}$）如何影响上覆地幔楔的熔融流体性质。 3. 地幔-地壳物质交换： 通过对 OIB（大洋岛屿玄武岩）和 MORB（中洋脊玄武岩）的比较分析，评估了地幔与地壳之间物质循环的效率和时间尺度。重点讨论了地幔捕获物（Mantle Xenoliths）和年轻侵入岩中捕获的古老地壳物质所提供的证据。 第三部分：深部循环的驱动力与长期演化 第五章：放射性衰变与地球热力学 本章将化学与热动力学相结合，解释了驱动地球内部对流的能量来源。 1. 内源热量预算： 详细量化了 ${}^{238} ext{U}$、${}^{235} ext{U}$、${}^{232} ext{Th}$ 和 ${}^{40} ext{K}$ 在地幔和地壳中的分布，及其对当前地球热流的贡献。我们探讨了在地球演化早期，放射性元素在岩浆分异中向地壳富集的程度，以及这如何影响了地幔的冷却速率。 2. 粘度和对流模式： 放射性元素衰变产生的热量分布如何影响地幔粘度，进而控制了主要的对流模式（如分层对流或全地幔对流）。我们利用热年代学（如（$ ext{U-Th}$）/$ ext{He}$ 测年法）来约束地幔物质的冷却历史。 第六章：地核-地幔边界（CMB）的化学相互作用 本书最后聚焦于地球内部的最深处，即地核与地幔的界面。 1. CMB 的物质传递： 探讨了在极高温度和压力下，地幔物质（特别是富含硅酸盐的物质）可能渗透进入外核，或外核物质（如硫、碳、硅）渗入地幔的可能性。这些物质迁移对地核化学成分和地球发电机（Geodynamo）的影响。 2. D''层：地幔的“垃圾场”与“熔炉”： 详细分析了 D''层（位于地核-地幔边界之上约 200 km 区域）的独特化学和物理特性，包括其低速区、热柱的形成以及可能存在的局部熔融带。通过对深源捕获物中超高温矿物相的分析，重建了物质在 CMB 附近的化学分异历史。 结论： 本书构建了一个连接地表水圈、沉积圈与地幔深部热力学的动态模型。地球的化学景观并非静态的，而是在数亿年的时间尺度上，通过板块构造、岩浆活动和放射性衰变驱动的元素重新分配不断重塑的过程。理解这些深层过程，是预测地球未来演化和理解类地行星构造活动的关键。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的案例研究部分是它最大的亮点之一，它将枯燥的理论知识瞬间“激活”了。作者精选了全球范围内具有代表性的地质事件作为研究对象，从深海热液喷口中奇特生物群落的化学基础，到古老克拉通地壳的年龄测定，每一个章节都像一部微型的地质纪录片。我特别喜欢其中关于“陨石撞击与早期地球大气成分演变”的那一章，作者不仅仅罗列了证据，更重要的是，他重建了当时可能发生的复杂化学反应路径，并将理论预测与现有的同位素分析数据进行了交叉验证。这种多学科交叉的叙事方式，极大地拓宽了我的视野。书中引用的参考文献也极其丰富且前沿，几乎涵盖了过去二十年内的重要进展，这表明作者的研究视角是与时俱进的，而不是固步自封于经典理论。读完这部分内容，我立刻萌生了将所学知识应用于我正在进行的一个区域性变质岩研究的冲动，书中的方法论具有极强的可操作性和借鉴意义。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的阅读门槛确实不低，对于刚接触地球科学的新手来说，可能需要有位“引路人”相伴。书中对高压、高温实验条件下的相图解读，需要读者具备一定的空间想象能力和对非理想溶液性质的理解。我刚开始翻阅时，确实在某些关于活度系数的讨论上感到吃力，不得不频繁地查阅附录中的基本物理化学知识。然而，正是这种挑战性，让它区别于市面上那些过于简化的入门读物。作者的语气虽然专业，但骨子里透着一股对真理的追求，他没有为了迁就初学者而牺牲科学的精确性。这一点我很欣赏，因为在科学领域，模糊的理解往往比完全无知更具误导性。这本书更像是一位德高望重的导师，在你面前铺开了一张复杂的世界地图，他期望你亲自去辨认那些山脉和河流的走向，而不是直接告诉你终点在哪里。因此，它更适合作为研究生或资深研究人员的案头参考书，用以巩固和深化已有的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计虽然古典厚重，但内容呈现却极具现代感和前瞻性。我惊喜地发现，作者并未沉溺于传统的岩石学和矿物学范畴，而是大胆地引入了许多跨越边界的前沿课题，例如地球深部碳循环的最新模型，以及放射性同位素在生命起源研究中的潜力。这种将“古老”的地球化学与“未来”的研究方向相结合的叙事策略，使得整本书读起来充满了活力和紧迫感。特别是关于“生物地球化学界面”的论述，作者巧妙地将微生物代谢过程对元素迁移的影响纳入到宏观的板块构造背景下进行讨论，展现出一种惊人的系统思维能力。这不仅仅是一本关于地球物质的书，更是一部关于地球系统如何自我调节和演化的百科全书。阅读它，不仅丰富了我的专业知识储备，更重要的是，它激发了我对地球系统作为一个整体进行思考的兴趣，让我看到了这个领域未来十年可能突破的方向。这是一部值得反复研读、并能常读常新的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度令人印象深刻，它绝非那种浅尝辄止的科普读物，而是为真正想啃下硬骨头的人准备的。我尤其欣赏作者在处理化学平衡和热力学原理时所展现出的那种严谨性。书中对特定矿物体系中元素分馏的数学模型推导，详尽得让人拍案叫绝，每一步公式的演变都附带着清晰的物理意义解释，这对于我这种既需要理论基础又渴求实际应用的研究人员来说，简直是不可多得的宝藏。它没有回避那些计算密集型的部分，反而将其视为通往真知灼见的必经之路。我花了整整一个周末，重新演算了书中关于示踪元素在岩浆结晶过程中行为的几个关键方程，每一次的成功推导都带来巨大的成就感。它就像一本需要反复研磨的工具书，每一次重读，都能在原有的理解上添加新的层次。这本书的价值就在于它挑战读者的智力，它要求你投入时间、精力，并以一种批判性的眼光去审视每一个论断，而不是简单地接受结论。对于任何想要在地球化学领域建立扎实根基的人来说，这本书是必须拥有并时常翻阅的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，那种深邃的蓝与岩石纹理的交织，瞬间就将你带入了一个充满未知和探索的地下世界。我是在一家老旧的书店里偶然发现它的，当时被它厚实的装帧和散发出的历史感所吸引。拿到手里，沉甸甸的，仿佛捧着一块蕴含了亿万年秘密的矿石。内页的纸张质感极佳，印刷的图表和插图清晰锐利，即便是那些复杂的同位素分离示意图，也能看得明白。作者在引言中就展现出一种近乎虔诚的研究态度，他没有用那种枯燥的教科书腔调，而是用一种引导者的口吻，娓娓道来地壳深处的奥秘。阅读的体验非常流畅，虽然主题是严肃的科学，但行文间流淌着对地球这部宏大机器的好奇与敬畏。特别是开篇关于地幔对流的描述，作者用极其生动的比喻，将那些在地下数千公里处进行的缓慢而强大的运动，描绘得如同宇宙星系的旋转，令人心驰神往。这本书的排版布局也十分考究，章节之间的过渡自然，阅读起来完全没有疲惫感，仿佛在跟随一位经验丰富的地质向导，进行一次深入浅出的实地考察。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆