新概念地质力学

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isbn号码:9787116034778
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具体描述

矿物与岩石的微观世界:从晶体结构到形成过程的深度探索 图书简介 书名:矿物与岩石的微观世界:从晶体结构到形成过程的深度探索 作者:[作者姓名,可自定义] 页数:约 650 页 开本:16 开 定价:[定价,可自定义] --- 内容概要 《矿物与岩石的微观世界:从晶体结构到形成过程的深度探索》是一部专注于地球科学核心领域的专业著作。本书突破了传统岩石学和矿物学教材的常见叙述模式,将重点聚焦于物质的微观结构、晶体化学规律以及它们在地球演化过程中所经历的物理化学转变。本书旨在为地质学、材料科学、地球物理学以及相关交叉学科的研究人员、高年级本科生和研究生提供一个全面而深入的参考框架,用以理解地球固体物质的本质及其动态行为。 全书共分为六大部分,涵盖了从原子尺度的有序排列到宏观岩石组合的完整脉络。 第一部分:矿物晶体化学基础与对称性原理 本部分是理解矿物性质的基石。我们首先从晶体化学的基本概念入手,详细阐述了离子半径、电荷平衡与配位理论在决定矿物结构中的核心作用。重点讨论了硅氧四面体的基本单元如何通过不同的聚合方式(岛状、链状、层状和架状结构)构建出硅酸盐矿物的主要类别。 随后,本书深入探讨了晶体对称性的数学描述。引入了点群、空间群的概念,并结合实际矿物实例(如方解石的菱面体结构、石英的四方结构)来解析宏观形态与微观对称性之间的内在联系。对于如何利用X射线衍射(XRD)技术来确定晶体结构参数,本书提供了详实的理论基础和数据解析方法,强调结构参数(如晶格常数、晶胞体积)如何影响矿物的物理性质,如密度、硬度和光学特性。 第二部分:矿物学专题:结构与稳定性 本部分选取了地球上几种关键矿物族群,进行结构层面的细致剖析。 硅酸盐矿物群:除了常见的长石、云母和辉石,本书投入大量篇幅研究了粘土矿物的层状结构(如蒙脱石、高岭石)及其在水环境中的膨胀和离子交换能力,这对于沉积学和环境地质学至关重要。对于石榴石和尖晶石这类具有复杂固溶体系列的矿物,我们详细探讨了价态不规则替代(Tschermakite substitution)的机制及其对高温高压稳定性的影响。 非硅酸盐矿物:氧化物、硫化物和碳酸盐的分析侧重于它们在地球内部的化学活动性。例如,硫化物矿物(如黄铁矿、黄铜矿)的半导体性质及其在地球深部流体迁移中的角色;碳酸盐矿物(如方解石与文石)在不同压力下的多晶型转变及其对海洋地球化学的反馈机制。 第三部分:岩石学:从熔融到结晶动力学 本部分聚焦于岩浆岩的形成过程,将理论矿物学知识应用于宏观岩石的生成。核心内容围绕岩浆的物理化学展开,包括粘度、密度和溶解气体含量如何控制熔融体的迁移和喷发样式。 相图分析与结晶过程:本书高度重视多组分相图的应用,尤其是少组分和多组分系统的液相线与固相线的解释。详尽分析了鲍文反应系列的现代修正版本,区分了连续反应系列和不连续反应系列的微观机制,解释了为什么特定矿物组合会在特定的冷却路径下形成。 结晶动力学:我们探讨了成核速率与晶体生长速率对最终岩石纹理(如斑状结构、交织结构)的影响。通过对比深成岩(如花岗岩)与喷出岩(如玄武岩)的晶粒大小分布,揭示了冷却速率在控制矿物尺寸和形态上的决定性作用。 第四部分:变质作用:应力、温度与矿物再平衡 变质作用部分是本书的另一重点,它关注固体在塑性与脆性形变范围内的化学反应。本部分深入探讨了变质反应的化学计量学,包括脱水反应、脱碳酸反应等关键过程。 相律在变质体系中的应用:详细阐述了吉布斯相律如何应用于复杂的多组分、多相变质系统,指导我们理解在特定压力-温度-流体成分(P-T-X)条件下,哪些矿物组合是稳定的。本书使用了大量的P-T 空间相图(如钙铝榴石-石英-堇青石体系)来直观展示矿物共生组合的转变边界。 结构变质作用:结合了岩石力学原理,分析了定向应力如何影响矿物重结晶的方向性。重点研究了定向生长(neocrystallization under stress)和塑性变形(如晶格旋转、蠕变)如何共同作用,形成板状矿物(如云母、绿泥石)的定向排列,即片理的形成机理。 第五部分:沉积岩与风化作用的化学地球动力学 本部分将视角转向地表过程,分析了矿物在风化、搬运和沉积过程中的化学变化。 风化反应动力学:重点阐述了水化学与矿物溶解度的关系。分析了不同气候带下,硅酸盐矿物(如钾长石、白云母)的水解速率,并解释了这些过程如何导致次生粘土矿物(如高岭石、伊利石)的形成。书中包含了水-岩反应的动力学模型,用以预测长期风化作用下元素的迁移路径。 沉积物成岩作用:详细对比了硅质、碳酸盐质和碎屑岩的成岩过程。对于碳酸盐岩,深入分析了方解石与文石之间的转化,以及白云石化作用的流体化学条件。对于碎屑岩,探讨了压实作用和胶结作用对孔隙度和渗透率的影响,以及粘土矿物在成岩过程中的转变与收缩问题。 第六部分:地球内部的极端条件矿物学 最后一部分将目光投向地球深部,探讨在超高压(UHP)和高温(HT)条件下,矿物的结构演化。 深部地幔矿物:着重分析了橄榄石在高压下的多晶型转变,如从尖晶石结构到更致密结构的相变,以及这些转变如何影响地震波的传播速度,解释了地震不连续面的矿物学基础。 俯冲带与过渡带:研究了含水相(如水镁石、蛇纹石)在俯冲带中的稳定性与脱水过程。对于超高压变质岩(如蓝片岩相、金刚石-柯石英带),我们解析了高密度、窄化学组分的矿物(如柯石英、金刚石、致密硅酸盐相)的结构特征,以及它们如何作为深部物质被带到地表。 --- 本书特点 1. 结构导向的解释:始终坚持从原子和晶体结构层面解释宏观现象(如硬度、密度、变质相变)。 2. 前沿技术的结合:将现代分析技术(如高分辨透射电镜HR-TEM、同步辐射X射线分析)的原理融入理论讲解,强化实验佐证。 3. 动态过程的强调:强调矿物和岩石是动态平衡的产物,注重热力学驱动力和动力学速率对最终结果的共同控制。 本书是地质科学研究者全面提升对地球物质本源理解的必备工具书。

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用户评价

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我是一名热爱大自然的户外爱好者,平时喜欢徒步、登山,也曾对那些巍峨的山峦、深邃的峡谷感到好奇,但一直找不到一个能系统解释它们形成原因的途径。《新概念地质力学》的出现,简直是为我量身定做的。它用诗意的语言,将那些宏伟的地质奇观与背后深邃的地质力学原理联系起来。我不再只是被动地欣赏风景,而是开始主动地去“读懂”大地。书中对各种地貌的成因分析,例如风化、侵蚀、搬运、堆积等过程,是如何在地质力学的驱动下,塑造出我们今天所见的鬼斧神工,让我对每一次行走在山野间的经历都充满了更深的敬畏。我甚至能通过书中的讲解,去想象那些古老的造山运动是如何将地壳推挤、褶皱,然后又经过亿万年的风霜雨雪,逐渐演变成今天我们看到的绵延起伏的山脉。书中对滑坡、泥石流等灾害性地质现象的解读,也让我对户外活动的安全性有了更深刻的认识,知道在什么样的地质环境下存在风险,如何去规避。这本书让我对地球的认识,不再是静止的画面,而是充满了动态的生命力和无尽的演变史。它让我明白,我们所见的每一个山坡,每一条河流,都是地球在漫长地质时期留下的印记,是地质力学演变的结果。我开始在徒步时,会不由自主地观察岩石的层理,寻找断裂带的痕迹,尝试去理解它们为何会以现在的形态存在。

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作为一名在石油勘探行业摸爬滚打多年的老地质,读《新概念地质力学》的过程,与其说是学习,不如说是一场与自己过往经验的深度对话。这本书的独特之处在于,它并没有停留在对经典理论的简单复述,而是将最新的研究成果和前沿的勘探理念巧妙地融入其中,为我们这些一线工作者提供了全新的视角和工具。我尤其对书中关于复杂构造区油气成藏机制的分析印象深刻,它不再拘泥于传统的断层生油、背斜圈闭的单一模式,而是充分考虑了多期构造运动、地层展布以及岩性圈闭的复杂耦合作用。书中提出的“构造样式与油气富集关系”的量化模型,虽然需要进一步的实践检验,但其逻辑清晰,方法新颖,为我们在面对一些“顽固”的勘探目标时,提供了新的思路。我曾经在某个盆地遇到的一个难题,多年来都无法解释其异常的高产井分布,读了这本书之后,我恍然大悟,原来是某种不常见的构造叠加效应在起作用。这本书就像一位经验丰富的导师,在梳理我混乱的思绪,指引我走出误区。它让我明白,地质力学并不仅仅是解释现有地质体,更重要的是能够预测未来,指导我们更有效地进行资源勘探和开发。对于我们这些长期与地下地质打交道的人来说,这本书无疑是一份宝贵的财富,它不仅提升了我们的理论水平,更重要的是,它激发了我们解决实际问题的创新能力。

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我是一名对工程地质风险评估充满关注的学者,一直致力于研究如何更有效地评估和预测地质灾害。《新概念地质力学》这本书,为我提供了许多关于地质体稳定性评价和动力学响应分析的新视角。书中对边坡失稳、地震诱发滑坡等灾害的力学机理分析,非常详尽和深入,并且结合了最新的研究成果,为我进行风险评估提供了重要的理论依据。我尤其对书中关于“应力集中”和“断裂力学”在解释地质灾害发生过程中的作用的讲解印象深刻,这对于我理解灾害的触发机制,以及开发更有效的预警方法,有着重要的指导意义。书中对不同地质构造条件下,岩土体在外部荷载作用下的响应分析,也为我进行灾害易感性评价提供了重要的参考。这本书让我对地质灾害的认识,不再仅仅停留在现象层面,而是深入到了其内在的力学本质。它为我未来的研究方向提供了新的启发,也让我对如何更有效地保障人民生命财产安全,有了更清晰的思路。

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我是一名对地球科学充满热情的独立研究者,一直在探索地质学领域的新理论和新方法。《新概念地质力学》这本书,为我带来了许多耳目一新的观点和深入的思考。它并没有止步于对经典理论的讲解,而是大胆地提出了许多创新的概念和模型,尤其是在研究地壳应力场演化和构造变形机制方面,为我提供了全新的研究思路。书中对多尺度地质现象的耦合分析,让我看到了不同尺度下的地质过程是如何相互影响、相互作用的,这对于理解复杂的地质现象,具有重要的启发意义。我特别欣赏书中关于“类比思维”在解决地质力学问题中的应用,它展示了如何通过类比其他科学领域的成熟理论,来创新性地解决地质力学中的难题。这本书的出现,无疑将促进地质力学研究向更深层次、更广阔的领域发展,也为我自己的研究工作提供了重要的理论支撑和实践指导。它让我更加坚信,地质力学领域还有着巨大的探索空间和无限的可能性。

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这本书简直让我大开眼界,虽然我是一名对地质力学知之甚少的门外汉,但《新概念地质力学》硬是把我拽进了这个奇妙的世界。我一直以为地质力学就是岩石有多坚固、土壤有多稳定之类的简单概念,没想到它竟然能解释这么多宏观到微观的现象。比如,书中对地壳均衡的阐述,我之前只模糊地听说过,但这本书用通俗易懂的语言,结合大量生动的案例,让我深刻理解了地球表面起伏不平的地貌是如何在长时间尺度下维持一种动态平衡的。它不像那些枯燥的教科书,上来就是一堆公式和专业术语,而是像一位经验丰富的地质学家,带着你漫步在地球的“骨骼”和“肌肉”之间,讲解山脉如何隆起,盆地如何沉降,甚至解释了地震是如何发生的,以及我们脚下的这片土地是如何随着地质构造的变化而悄然改变的。我尤其喜欢其中关于应力应变分析的部分,虽然听起来很专业,但作者用非常形象的比喻,比如像揉面团一样,将原本抽象的概念具象化。我甚至能够想象出岩石在巨大的地壳运动压力下,是如何变形、断裂,最终形成我们今天看到的壮丽地质景观的。这本书让我对地球的了解不再停留在表面的风景,而是深入到了它内在的动力学机制,这是一种前所未有的震撼。我开始会在日常生活中留意身边的地质现象,比如一座山坡的坡度、一条河流的走向,都会引发我的思考,这背后一定有着深刻的地质力学原理在支撑。这种知识的迁移能力,是这本书最令人惊喜的地方,它不仅仅是一本书,更是一个打开了我对地球全新认识的窗口。

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作为一名对古生物学感兴趣的爱好者,我一直对那些古老的化石和它们所处的地质环境感到好奇。《新概念地质力学》这本书,虽然不是专门讲古生物学的,但它对于解释古生物化石形成的地质背景,提供了非常重要的理论框架。书中对沉积环境、构造演化以及地层形成过程的详细阐述,让我能够更清晰地理解,为什么某些古生物会在特定的地质时期和地质环境中出现,以及为什么它们的化石会保存在特定的地层中。我通过这本书,能够更好地将古生物学的知识与地质力学联系起来,从而更深刻地理解地球生命演化的宏大图景。例如,书中对古代河流三角洲、湖泊沉积以及海洋盆地的形成和演变过程的描述,都能够很好地解释某些特定古生物化石的分布规律。这本书让我对地球的历史有了更立体的认识,也为我研究古生物的生存环境提供了重要的参考。它让我明白,每一次的化石发现,都承载着地球漫长而复杂的地质故事。

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作为一名地理系的学生,我一直希望能有一本书,能够将那些宏伟的地貌特征与深邃的科学原理完美地结合起来。《新概念地质力学》做到了这一点。它不仅仅是对各种地貌名称的介绍,更是对它们形成过程中所涉及到的地质力学过程的深度剖析。我通过这本书,理解了褶皱山脉是如何在地壳的挤压作用下形成的,以及它们又是如何经过亿万年的风化侵蚀,逐渐演变成今天我们看到的壮丽景象。书中对各种构造地貌,如断层崖、地堑、火山锥等,形成原因的解释,都充满了科学的严谨性和逻辑性,让我能够从力学的角度去理解这些地形特征的成因。我尤其喜欢书中关于“时间尺度”的讨论,它让我深刻认识到,我们所看到的地球表面,是经过漫长地质时期不断演变的结果,这种尺度感让我对地球的认识更加宏大和深刻。这本书为我学习地理学,提供了一个全新的、更具科学深度的视角,让我能够更好地理解我们所生活的这个星球,并从中发现更多有趣和有意义的探索方向。

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我是一名喜欢阅读各类科普书籍的普通读者,对地球科学一直抱有浓厚的好奇心。《新概念地质力学》这本书,虽然书名听起来有些专业,但它的内容却异常吸引人。它不像那些晦涩难懂的学术论文,而是用一种非常生动形象的方式,揭示了我们脚下这片土地是如何在巨大的地质力量作用下,不断演变和塑造的。我从书中了解到了地球内部的动力学机制,比如板块构造理论是如何解释大陆漂移、地震和火山喷发的,这些知识让我对地球的认识不再局限于表面的地理特征,而是深入到了它的“心脏”。书中对各种地质现象的解释,比如山脉的隆起、河流的切割、海陆的变迁,都充满了科学的严谨性和趣味性,让我读起来津津有味,仿佛在进行一次穿越时空的地球探险。我尤其喜欢书中关于“时间”的概念,它让我意识到,我们所看到的地貌,都是经过亿万年漫长地质过程形成的,这是一种令人惊叹的尺度感。这本书让我对地球有了更深层次的理解和敬畏,也激发了我对科学探索的浓厚兴趣。它让我明白,即使是最平凡的山川河流,也蕴含着最深刻的科学奥秘。

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我是一名从事岩土工程多年的工程师,在工作中经常会遇到各种复杂的地质问题,比如边坡稳定性、隧道开挖、地基承载力等。《新概念地质力学》这本书,为我解决这些实际问题提供了非常宝贵的理论指导和方法支持。书中对岩土体强度理论的阐述,从经典的莫尔-库仑准则到现代的本构模型,都进行了深入浅出的讲解,并且结合了大量的工程实例,让我能够更好地理解和应用这些理论。我尤其对书中关于有限元分析在岩土工程中的应用的章节非常感兴趣,它展示了如何利用先进的数值模拟技术,来预测和评估岩土体的变形和稳定性,这对于我们解决一些传统方法难以处理的复杂工程问题,具有重要的意义。书中对地下水与岩土体相互作用的分析,也让我对地下水位变化对工程安全的影响有了更深刻的认识,并且学习到了一些有效的应对措施。这本书不仅提升了我的理论水平,更重要的是,它为我提供了一套解决实际工程问题的系统性思路和方法,让我在面对复杂地质条件时,能够更加从容和自信。它让我明白,扎实的地质力学理论,是保障工程安全和经济性的基石。

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作为一名刚刚接触地质力学领域的学生,我对各种复杂的公式和理论感到有些畏惧。《新概念地质力学》给我带来了巨大的惊喜。它以一种循序渐进的方式,从最基础的概念讲起,将原本枯燥的理论知识变得生动有趣。我尤其喜欢书中对“应力”和“应变”的解释,作者通过大量生活中常见的例子,比如挤压海绵、拉伸橡皮筋,让我能够直观地理解这些抽象的概念。书中对岩石力学性质的分析,从弹性、塑性到脆性,都配有清晰的图示和详细的文字说明,让我能够快速掌握不同岩石在不同应力作用下的行为模式。我特别欣赏书中关于构造地质学的讲解,它将地应力、岩体结构与构造变形之间的关系梳理得井井有条,让我不再对褶皱、断层等构造形态感到困惑,而是能够从力学的角度去理解它们的形成过程。这本书就像一位耐心的老师,一步步引导我进入地质力学的殿堂,让我不再对专业知识感到望而却步,而是充满探索的兴趣。我开始能够主动地去阅读一些相关的学术论文,虽然仍然有些地方需要查阅资料,但整体的理解能力已经有了质的飞跃。这本书为我未来的学习打下了坚实的基础,让我对地质力学充满了信心和热情。

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