具体描述
Biomineralization is a hot topic in the area of materials, and this volume in the Metals Ions in Life Sciences series takes a systematic approach, dealing with all aspects from the fundamentals to applications. Key biological features of biomineralization, such as gene directed growth and the role of enzymes are covered, as are new areas, including copper/zinc in the jaws of invertebrates or magnetic biomaterials that help birds with navigation
好的，这是一份关于一本名为《地球的骨骼：矿物质的艺术与科学》的图书简介，该书完全独立于《Biomineralization》一书的任何内容。 --- 地球的骨骼：矿物质的艺术与科学 导言：当无机遇见生命 我们身处的世界，是坚硬的岩石、流动的河流与瞬息万变的生命共同编织的宏大叙事。在日常的感知中，矿物质似乎是静止、永恒的背景，是生命的舞台而非演员。然而，深入探究之下，我们会发现一个引人入胜的领域：矿物质不仅是地球物理过程的产物，它们也以前所未有的精妙方式，参与到地球上最复杂的生物活动中。 《地球的骨骼：矿物质的艺术与科学》并非一本关于生物矿化的教科书，而是对矿物质在地球系统——包括地质演化、生命起源、乃至人类文明进程中——所扮演角色的全面考察。本书着重于矿物质自身的结构、形成机制、环境影响以及它们与非生命过程的深刻关联。我们探索的是矿物质如何塑造山脉、影响气候、并为我们理解宇宙的物理法则提供了无价的线索。 第一部分：矿物的语言——结构与晶体学 本书的第一部分，我们将暂时放下生物的视角，潜入矿物的微观世界，学习理解它们的“语言”。矿物质之所以具有如此多样的形态和性质，完全取决于其内部原子排列的精确性。 晶体学的基石： 我们将从晶体学的基础概念入手，解析晶胞、点阵和对称性。如何通过X射线衍射（XRD）技术来“看透”矿物的内部结构，如同考古学家重构古代文明的蓝图一般。我们将详细探讨不同晶系——从立方系的黄铁矿到三斜系的透长石——如何决定矿物的宏观形态（如习性与双晶现象）。 矿物化学与元素周期表： 矿物的形成是元素周期表上各种元素在极端温度和压力下重新组合的结果。本章将系统梳理硅酸盐矿物家族的演化历程，硅氧四面体如何通过聚合形成链状、片状和架状结构，并详述这些结构如何决定了花岗岩与玄武岩截然不同的物理特性。我们还将探讨非硅酸盐矿物，例如氧化物、硫化物、碳酸盐（如方解石，但侧重其非生物成因）的化学稳定性和反应性。 矿物的诞生与消亡： 矿物不是永恒不变的。本书将深入探讨岩浆分异、变质作用以及风化剥蚀这些纯粹的地质过程如何创造和摧毁矿物。从深海热液喷口喷出的硫化物，到地幔深处的高压矿物，我们追溯矿物质在行星尺度上的循环路径。 第二部分：地球的动力学——矿物在行星尺度上的作用 矿物质是地球物理过程的直接记录者和驱动力。它们不仅记录了地球的历史，也塑造了我们今天所见的地貌和气候系统。 板块构造的润滑剂： 俯冲带是地球上最剧烈的地质活动区域。本书将详细阐述水分子在俯冲过程中如何进入岩石圈深处，导致矿物相变。特定水合矿物（如绿泥石和蓝片岩）的出现，如何降低了岩石的熔点和强度，从而成为板块俯冲过程中至关重要的“润滑剂”。 地幔的秘密档案： 地幔深处被认为是地球内部最神秘的领域。通过对超高压矿物（如布里奇曼石和铁方镁石）的研究，科学家得以推断地幔的成分、温度和粘度。这些矿物在高压下的晶格畸变，是理解地球热力学演化的关键钥匙。 风化与气候反馈： 矿物质的化学风化过程是地球碳循环中不可或缺的一环。我们重点分析硅酸盐矿物在与大气和水圈接触时，如何吸收二氧化碳并释放碱性离子。这种缓慢而稳定的化学反应，是调节地球长期气候稳定性的重要负反馈机制。本书将量化这一过程的速率，并讨论其在地质时间尺度上的重要性。 第三部分：物质的极限——矿物在极端环境中的行为 本书的第三部分将带领读者进入地球表面之下的极端环境，观察矿物质在超高压、超高温或特殊化学条件下所展现出的奇异物理特性。 高温下的稳定性： 在岩浆房和火山喷发区域，矿物需要承受数百乃至上千摄氏度的高温。我们将探讨高温对晶体结构稳定性的影响，例如高温岩浆中矿物结晶的顺序（根据鲍恩反应系列），以及熔融过程中结构破碎的机制。 压力与电子重排： 压力不仅改变了原子间的距离，还能改变电子的排列，从而彻底改变矿物的导电性、磁性和光学特性。我们将讨论金刚石和石墨在碳原子排列上的细微差异如何导致截然不同的力学性质，以及在地球核心附近可能存在的、由压力诱导产生的全新矿物相。 矿物作为传感器与记录仪： 矿物晶体在生长过程中会捕获周围环境的痕量元素和同位素。这些“内含物”和同位素比例（如氧同位素比值）成为地质学家重建古代温度、水化学成分和岩石来源的精确探针。本书将详细介绍这些同位素地球化学的应用，它们如何帮助我们重建数百万年前的环境条件。 结语：矿物学的未来展望 《地球的骨骼》最终将目光投向矿物学在现代科技中的潜力。从新型能源材料到高效催化剂，矿物的独特结构和可预测的电子性质正被应用于尖端工程。了解地球上最基础的无机物质，是推动人类技术创新的永恒源泉。 本书旨在向读者展示，矿物质并非仅仅是构成地壳的惰性物质，而是地球历史的活化石，是驱动行星动力学的基本要素，也是理解宇宙物质形态演变的钥匙。通过对这些坚硬、沉默的结构进行深入探索，我们能更好地理解脚下这颗蓝色星球的深层奥秘。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有