OROGENIC PROCESSES: QUANTIFICATION AND M pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:W. Franke

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价格:1790.00

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isbn号码:9781862390737

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• Orogenic Processes
• Quantification
• Geology
• Tectonics
• Mountain Building
• Geodynamics
• Structural Geology
• Geophysics
• Earth Sciences
• Plate Tectonics

矿物晶体学与岩石学前沿：结构、合成与地球动力学应用 图书简介 本书深入探讨了现代矿物晶体学、岩石学以及地球深部过程的交叉前沿领域，聚焦于地球内部物质的微观结构、形成机制及其对全球地球动力学演化的宏观影响。全书内容严格围绕物理矿物学、实验岩石学、高压物理化学以及先进显微分析技术展开，旨在为高年级本科生、研究生、科研人员以及地质勘探工作者提供一套全面、深入且具有高度应用价值的参考体系。 第一部分：矿物晶体结构的精确表征与理论基础 本部分致力于解析矿物形成、稳定性和反应性的微观基础——晶体结构。 第一章：晶体对称性与结构解析的现代方法 本章首先回顾了晶体学的基本原理，包括点群、空间群的分类及其在矿物体系中的具体体现。重点介绍了高分辨率X射线衍射（XRD）技术，特别是同步辐射光源下的粉末和单晶衍射在确定复杂晶体结构（如长石、辉石、石榴石的有序/无序转变）中的关键作用。随后，深入讨论了透射电子显微镜（TEM）技术，特别是高角度环形暗场（HAADF-STEM）和高分辨率TEM（HRTEM）在分析晶格缺陷、界面结构和纳米尺度形貌上的优势。内容详述了如何利用电子衍射图谱解析晶带轴、确定晶面指数以及识别晶格畸变。 第二章：矿物电子结构与化学键合的计算模拟 本章侧重于理论计算方法在理解矿物性质中的应用。详细阐述了密度泛函理论（DFT）在计算矿物晶格常数、弹性常数、电子能带结构和费米面方面的具体步骤和精度考量。讨论了如何通过计算模拟预测矿物的电子结构、价态变化以及在高压低温条件下的稳定性。内容包括利用第一性原理计算分析离子-共价键的比例对矿物光学性质和力学性能的影响，以及对过渡金属氧化物中轨道杂化作用的深入剖析。 第三章：固溶体组构与缺陷工程 本章专注于矿物固溶体体系中的原子级组构和晶格缺陷。探讨了矿物固溶体中元素离子的有序-无序转变（如辉石的Ca-Mg有序）对岩石学性质（如密度、熔点）的精细调控。深入分析了点缺陷（空位、间隙原子、替换型缺陷）的形成能、迁移率及其在扩散过程中的作用。特别讨论了受限空间（如在俯冲带高压下）内缺陷对矿物塑性变形和流变学特性的影响。 第二部分：极端条件下的岩石物理化学与实验岩石学 本部分构建了连接微观结构与宏观地球过程的桥梁，通过模拟地球深部环境，探究岩石圈和地幔物质的相变、熔融和反应动力学。 第四章：高压高温实验技术与数据校准 详细介绍了现代高压高温实验设备的原理、操作流程与局限性。重点讲解了对顶砧（DAC）、腰型砧（Basset-type DAC）以及高温高压炉（HP-HT Apparatus）的应用。对于压力和温度的精确测量和校准方法进行了深入讨论，包括对金标准（Au）、铂（Pt）的压力计使用，以及对高温辐射温度计的线性化处理。同时，分析了如何结合原位（in-situ）拉曼光谱、X射线衍射技术在实验腔室内对样品进行实时监测，以捕捉快速的相变过程。 第五章：地幔矿物相图与高压相变动力学 本章系统梳理了地幔主要矿物（橄榄石、辉石、石榴石）在压力-温度路径下的相图。深入分析了橄榄石向尖晶石结构（如Wadsleyite, Ringwoodite）的相变，以及其对地震波速度的各向异性影响。讨论了相变过程中涉及的化学反应和扩散机制，包括扩散控制型和无扩散控制型相变的速度分析。内容特别涉及了地幔过渡带水（H2O）在矿物晶格中的溶解度及其对俯冲板块物质循环的关键作用。 第六章：岩浆作用的实验模拟与熔融机制 本章聚焦于地壳和地幔的熔融过程。通过实验数据，详细解析了不同压力、温度和挥发分（H2O, CO2）条件下基性、中性和酸性岩浆的起源点（成因岩浆）和结晶分异过程。讨论了部分熔融的实验方法，如饱和熔融实验和饱和度以上熔融实验的差异。重点分析了“通熔点”模型，以及水活度对玄武岩浆池的演化路径（如拉斑系列到碱性系列）的控制。 第三部分：岩石的流变学、塑性变形与地球动力学意义 本部分将晶体学和实验岩石学的成果，应用于理解构造运动、地幔对流和板块运动的驱动机制。 第七章：矿物的高温流变学与本征变形机制 本章阐述了矿物在地球动力学相关温度和应力条件下表现出的宏观力学响应。详细介绍了位错蠕变（Dislocation Creep）、扩散蠕变（Nabarro-Herring/Coble Creep）的本构方程和控制机制。针对主要的深部矿物（如橄榄石、钙钛矿），分析了不同晶面上的滑移系（Slip Systems）和临界剪切应力。通过实验室蠕变实验，确定了矿物的激活能和应力指数，为地幔粘滞性的约束提供了实验基础。 第八章：塑性变形的微观构造记录与应力场恢复 本章讨论如何通过分析岩石中矿物的微观构造来重建其形成时的构造应力状态。详细讲解了动态再结晶（Dynamic Recrystallization）和晶粒边界迁移在变形过程中的作用。重点介绍了利用电子背散射衍射（EBSD）技术获取大量晶粒的取向数据，并通过织构分析（Texture Analysis）方法，如ODF（Orientation Distribution Function）或MDF（Multiple Distribution Function）反演，量化地壳和地幔岩石所经历的应变路径和主应力方向。 第九章：水对岩石机械性能和界面反应的耦合影响 本章整合了水化学、晶体缺陷与力学性能的研究。深入探讨了水分子（或羟基）对矿物晶格的质子化作用如何降低晶格能，从而显著降低矿物的屈服强度（水弱化效应）。讨论了在高应力、富水环境中，矿物界面处的化学反应（如蛇纹石化、绿泥石化）如何影响岩石圈的断裂和变形，以及这些过程如何影响俯冲带的地震耦合区和板块间的润滑机制。 总结： 本书通过对矿物晶体结构、极端条件下的物质行为、以及宏观地球动力学过程的严谨论证和实例分析，构建了一个多尺度、多尺度的地球科学研究框架。所涵盖的实验技术、计算方法和理论模型均代表了当前地质学和材料科学领域的前沿，对理解行星演化具有重要的指导意义。

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这本书给我的第一印象是它的学术严谨性。从书名“OROGENIC PROCESSES: QUANTIFICATION AND M”来看，它似乎在着重于对造山作用进行定量化的研究，这对于理解地球的演化过程来说，无疑是至关重要的。我注意到其中包含的案例分析，似乎涉及了世界各地不同类型的造山带，这表明了研究的广泛性和代表性。特别是关于岩石圈伸展和压缩过程的量化，这是塑造地貌和控制构造变形的核心机制。书中所使用的数学模型和计算方法，看起来非常先进，这对于我目前的研究方向——地球物理反演——非常有借鉴意义。我尤其对其中关于能量守恒和质量守恒在造山过程中的应用感兴趣，这能够帮助我们更清晰地理解地壳物质的迁移和转化。这本书的参考文献列表也相当详尽，表明了其背后扎实的学术基础和广泛的文献支撑。我相信，对于想要深入理解造山运动背后复杂物理过程的研究者来说，这本书无疑是一本不可多得的宝贵资料。

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这本书的内容，从我初步的翻阅来看，绝对是为那些对造山运动有着深入研究需求的专业人士量身打造的。它并没有在入门级的概念上过多停留，而是直奔主题，深入探讨了各种造山过程的量化分析方法。我尤其对其中关于应力应变分析的部分印象深刻，书中给出的各种模型和算法，似乎能够帮助我们更精确地计算出岩石圈在构造力作用下的形变过程。这对于理解地震的发生机制，以及如何预测地震发生的区域和强度，可能有着极其重要的启示。此外，书中涉及的数值模型，例如有限元分析或者离散元分析，在模拟复杂的地质构造方面，相信能展现出强大的能力。我设想，通过这些严谨的量化方法，我们可以更准确地评估不同地质构造单元的稳定性，从而为资源勘探、工程建设等领域提供科学依据。这本书的出现，无疑将地质学研究从宏观的描述推向了微观的量化，这对于推动整个学科的发展，尤其是在计算地质学和地球动力学领域，具有里程碑式的意义。

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这本书给我的感觉是，它是一部“硬核”的科学著作，充满了严谨的数学推导和复杂的物理模型。从书名“OROGENIC PROCESSES: QUANTIFICATION AND M”中，“QUANTIFICATION”这个词就点明了其核心的研究方法——用精确的数据来描述和分析造山过程。我留意到书中关于不同类型山脉形成机制的详细讨论，并辅以大量的模拟结果和实测数据，这对于理解地壳板块如何相互作用，以及由此产生的宏大构造景观，具有极强的指导意义。我对书中关于板块俯冲带的应力分布和岩石圈变形的量化分析尤为感兴趣，这对于理解地震活动和火山爆发的成因提供了新的线索。这本书的深度和广度，让我觉得它不仅仅是一本教科书，更像是一部能够引领研究方向的科学专著。我相信，对于任何想要深入探究地球表面隆起和皱褶背后动力学机制的学者来说，这本书都将是一次非常有益的探索之旅。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，有一种厚重感，像是古老的地质构造图谱。虽然我还没来得及细细研读，但光是标题“OROGENIC PROCESSES: QUANTIFICATION AND M”就已经勾起了我的极大兴趣。折角翻阅了几页，看到里面大量精美的图表和复杂的数学公式，直观地感受到它在量化地壳构造运动这个方向上的深度。我尤其关注到其中关于数值模拟的部分，这对于理解那些我们肉眼无法直接观察到的遥远地质年代的造山过程至关重要。想象一下，通过模拟，我们可以“穿越”回亿万年前，亲眼见证大陆板块的碰撞、挤压，以及由此引发的山脉隆起，这是多么令人兴奋的事情。而且，这个“QUANTIFICATION”的后缀，似乎预示着这本书不只是停留在定性的描述，而是试图用精确的数字来描绘这些宏大的地质事件，这对于地质学研究的科学严谨性来说，无疑是一个巨大的飞跃。我非常期待它能在解决一些长期悬而未决的地质难题上提供新的视角和方法，特别是那些关于山区侵蚀和剥蚀如何与造山作用相互制约的复杂动力学问题。

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初次接触这本书，就被其封面设计所吸引，简洁而富有力量感，恰如其分地传达了造山运动的宏大气势。翻阅内容，我立刻被其中大量的图表和数据所震撼。书中对造山过程中各种能量转化和物质迁移的量化分析，似乎提供了一个全新的视角来理解这些复杂的地质现象。我尤其对其中关于板块边界动力学和地幔对流如何驱动造山作用的讨论感到兴奋。这些理论性的阐述，结合了严谨的数学模型和精密的数值模拟，使得原本抽象的地球内部过程变得更加具体和可操作。对于我来说，这本书的价值在于它能够帮助我连接起宏观的地质构造和微观的岩石变形，从而更全面地认识地壳的演化历史。书中关于不同造山模式的定量比较，也让我对全球范围内的造山带有了更清晰的认识。我相信，这本书将为地质学界的研究者和学生提供一个坚实的理论基础和丰富的研究素材。

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