Advances in High-Pressure Mineralogy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Ohtani, Eiji (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:618.00 元

装帧:

isbn号码:9780813724218

丛书系列:

图书标签:

• 矿物学
• 高压
• 地球科学
• 地质学
• 材料科学
• 晶体学
• 地球内部
• 矿物物理学
• 实验岩石学
• 地球化学

好的，这是一份针对您提供的书名《Advances in High-Pressure Mineralogy》以外的一本假想图书的详细简介。 --- 《地幔深处：超高温与极端压力下的岩石学前沿探索》 （Inside the Mantle: Frontiers in Petrology under Extreme Temperature and Pressure） 图书简介 引言：探索地球的无形疆域 地球内部，一个广阔而神秘的领域，其特征是极高的温度和难以置信的压力。从地壳的深处到地核的边界，物质以我们日常经验无法想象的形式存在。《地幔深处：超高温与极端压力下的岩石学前沿探索》是一部深度聚焦于地球深部物质行为、矿物物理学以及与深层地球动力学紧密相关的综合性著作。本书旨在为地球科学家、材料科学家以及对行星科学感兴趣的研究人员提供一个详尽的、前沿的视角，以理解地球深部环境如何塑造了我们所居住的行星的演化历史和动态过程。 本书的核心关注点在于地球上层和下层地幔的矿物组成、相变机制以及这些物质在极端条件下的物理和化学性质。我们不仅考察地球内部的静态结构，更深入探讨这些结构如何驱动构造板块运动、火山活动和地球磁场的产生。 第一部分：极端环境下的实验方法与模拟技术 地球深部的极端条件无法在地球表面直接观测，因此，精确的模拟和实验是理解其行为的关键。本部分将详细阐述当前最前沿的实验岩石学和地球物理模拟技术。 第一章：金刚石对顶砧技术（DAC）的最新进展与应用 本章详细介绍了高压科学的基石——金刚石对顶砧（Diamond Anvil Cell, DAC）技术的最新发展，包括其在实现数兆帕（TPa）压力和数千开尔文温度方面的突破。重点讨论了原位光谱技术（如拉曼散射、红外吸收和X射线衍射）如何被集成到DAC系统中，以实时监测相变和晶体结构变化。特别关注了激光加热技术在模拟地幔过渡带和下地幔温度条件下的精度提升。 第二章：高温高压实验炉的优化与地幔熔融模拟 除了DAC，高容量实验炉（如多砧仪和腔体式炉）在模拟地幔部分熔融和流变学行为中仍扮演着重要角色。本章探讨了如何通过优化加热元件和样品封装材料，减少温度梯度和化学污染，从而更精确地确定地幔岩浆生成区和岩石熔点曲线。 第三章：从第一性原理到分子动力学：理论计算的整合 现代地球科学越来越依赖于先进的计算方法。本章侧重于密度泛函理论（DFT）和分子动力学（MD）模拟在预测高压下矿物稳定性、弹性性质和扩散机制中的应用。讨论了如何将实验数据与理论模型相结合，建立更可靠的地球内部状态方程（EoS）。 第二部分：地幔矿物学：相变与结构演化 地幔的动态特性主要由其矿物组成的相变控制。本部分深入剖析了从上地幔到下地幔的关键矿物相变及其对地球结构的影响。 第四章：上地幔的橄榄石-尖晶石-石榴石体系 重点分析了地幔主要组成矿物——橄榄石（Olivine）在10-25 GPa压力范围内的多态转变，包括其向更高密度结构（如Wadsleyite和Ringwoodite）的转化。探讨了这些相变如何导致地震波速的非线性变化，并解释了这些变化与俯冲带中“深源地震”的关联。 第五章：地幔过渡带（410 km-660 km）：水、熔融与粘滞性 地幔过渡带被认为是地球上最大的化学和物理不连续面之一。本章详述了含水矿物（如Bridgmanite、Phase A、Phase D）在过渡带中的稳定性及其对地幔粘度、热对流效率的调控作用。讨论了水在这些高压矿物中的存储容量和释放机制，这直接关系到岩浆的生成。 第六章：下地幔的极端矿物学：高压氧化物与硅酸盐的稳定性 深入探讨了从660 km延伸至核幔边界的下地幔的矿物学。核心内容围绕后尖晶石相（Post-Perovskite, PPv）——MgSiO3的主要下地幔相的结构、各向异性以及其在热边界层中的作用。讨论了铁氧化物和钙钛矿型结构（Perovskite）在下地幔中的组分变化，以及它们对地震波速度在最低部的各向异性贡献。 第三部分：地球动力学与深部物质的宏观影响 深部矿物学的知识必须转化为对地球整体运作的理解。本部分将实验结果与地球物理观测数据联系起来，揭示深部过程如何塑造地表。 第七章：地幔对流、热力学与板块构造的驱动力 阐释了高压下矿物粘滞系数的压力依赖性如何影响地幔对流的速率和模式。分析了相变潜热和体积变化如何为板块构造的驱动机制提供额外的热力学动力。重点讨论了“热点”与地幔柱形成过程中，深部矿物熔融和结晶的耦合作用。 第八章：深部物质的地球化学示踪：同位素与元素分配 高压矿物不仅具有独特的物理性质，它们对元素和同位素的分离也具有关键作用。本章探讨了在高压下，不相容元素（如稀土元素）和放射性同位素（如U-Pb, Hf-W）在地幔矿物晶格中的分配系数，并解释了这些分配如何作为“深部地幔储库”的化学指纹，用于示踪地幔物质的起源和循环历史。 第九章：深部矿物与地球磁场的耦合 虽然磁场主要由外核的对流产生，但上地幔的矿物性质间接影响了地核的冷却速率和热通量。本章探讨了铁在高压下氧化态的变化，以及它在地幔过渡带中的迁移潜力如何影响地核-地幔边界（CMB）的热交换效率，进而影响地球发电机（Geodynamo）的稳定性。 结论：展望深部矿物学的未来 本书最后总结了当前研究的未解之谜，包括下地幔的真实化学成分（是否存在硅酸盐之外的富氧相？）、核幔边界的精确结构，以及深部水循环的完整路径。展望了下一代高压实验设施（如X射线自由电子激光）将如何彻底改变我们对地球内部物质行为的理解。 目标读者 本书是为地球化学、地球物理学、矿物学、材料科学及行星科学领域的研究生、博士后研究人员和资深学者量身定制的。它也为希望了解地球深部动力学与物质行为之间复杂联系的专业人士提供了权威参考。 ---

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