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張有學 著，倪懷瑋 等 譯

圖書標籤:

• 地球化學
• 地球動力學
• 地質學
• 化學動力學
• 地球科學
• 岩石學
• 礦物學
• 同位素地球化學
• 環境地球化學
• 地球演化

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040281972

版次：1

商品編碼：10052998

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2010-01-01

用紙：膠版紙

頁數：531

字數：700000

正文語種：中文

編輯推薦

　　“很少有學術著作如這本書般雅緻地為每一問題提齣瞭多種解決方案。我從中發現瞭低溫地球化學文獻或教科書中所沒有的新觀點、新例子和數學處理方法。閱讀過程令人感到愉快。”
　　——Martial Talllererc（美國佐治亞理工學院）
　　“地球化學動力學》的內容均衡地涵蓋瞭多領域地球化學研究者所關注的各種課題。理論學傢、實驗學傢和野外工作者都會從中受益。”
　　——JamesKubickl（美國賓夕法尼亞州立大學）
　　“這是一本非常優秀的教科書，我推薦給所有想瞭解地球

內容簡介

　　《地球化學動力學》從理論和應用方麵係統地闡述瞭地球化學動力學——化學動力學應用於地質問題的學科。《地球化學動力學》既介紹瞭化學動力學的基本理論和應用，也詳盡地總結瞭地球化學工作者提齣的各種理論和應用，尤其是高溫地球化學方麵的理論，如變溫動力學和反演理論。其中的反演理論包括瞭地質年代學（同位素定年）、熱年代學（反演溫度一時間曆史）和地質速率計（推測冷卻速率）。《地球化學動力學》的一章在基礎水平上綜述瞭地球化學動力學的整個研究領域，其後各章分彆針對均相反應、物質遷移、多相反應，以及反演問題闡釋瞭理論和應用。
　　《地球化學動力學》的大多數例子取自高溫地球化學研究，也有一些例子取自天文學和環境科學。《地球化學動力學》還提供瞭附錄、章末習題以及豐富的參考文獻。讀者好具備簡單微分方程、綫性代數和熱力學（本科物理化學課程水平）的基本知識。《地球化學動力學》是所有對地球化學動力學問題感興趣的學生和學者的珍貴資源。

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精彩書評

　　“很少有學術著作如這本書般雅緻地為每一問題提齣瞭多種解決方案。我從中發現瞭低溫地球化學文獻或教科書中所沒有的新觀點、新例子和數學處理方法。閱讀過程令人感到愉快。”
　　——Martial Talllererc（美國佐治亞理工學院）
　　“地球化學動力學》的內容均衡地涵蓋瞭多領域地球化學研究者所關注的各種課題。理論學傢、實驗學傢和野外工作者都會從中受益。”
　　——JamesKubickl（美國賓夕法尼亞州立大學）
　　“這是一本非常優秀的教科書，我推薦給所有想瞭解地球

目錄

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物理常數
第1章 簡介和綜述
1.1 熱力學與動力學
1.2 化學動力學與地球化學動力學
1.3 均相反應動力學
1.3.1 反應進度參數}
1.3.2 基元反應與總反應
1.3.3 反應的分子數
1.3.4 反應速率定律、反應速率常數和反應級數
1.3.5 不同級數反應的濃度演化
1.3.6 反應速率常數隨溫度的變化：阿倫尼烏斯方程
1.3.7 變溫反應動力學
1.3.8 更復雜的均相反應
1.3.9 確定反應速率定律、反應速率常數和反應機製
1.4 物質遷移和熱傳遞
1.4.1 擴散
1.4.2 對流
1.5 多相反應動力學
1.5.1 控製因素和“反應定律”
1.5.2 多相反應中的步驟
1.6 反應速率常數與擴散係數的溫度和壓力效應
1.6.1 碰撞理論
1.6.2 過渡態理論
1.7 反演問題
1.7.1 冷卻過程中的反應和擴散
1.7.2 地質年代學、封閉年齡和熱年代學
1.7.3 地質溫度計、錶觀平衡溫度和地質速率計
1.7.4 兩相或多相交換反應的地質速率計
1.7.5 小結
1.8 附注
1.8.1 動力學問題中所需要的數學
1.8.2 揭開一些似乎違反熱力學的反應之謎
1.8.3 其他“似是而非”之謎
1.8.4 對未來研究的展望
習題

第2章 均相反應動力學
2.1 可逆反應
2.1.1 一級可逆反應的濃度演化
2.1.2 二級可逆反應的濃度演化
2.1.3 冷卻過程中的可逆反應
2.1.4 斜方輝石中的Fe-Mg有序一無序反應
2.1.5 流紋岩漿中水的種型反應
2.2 鏈式反應
2.2.1 放射性衰變係列
2.2.2 鏈式反應導緻的負活化能
2.2.3 臭氧的熱分解
2.3 平行反應
2.3.1 水溶液中Fe2+Fe3+間的電子轉移
2.3.2 溶解的C02形成碳酸氫根
2.3.3 氫的核燃燒
2.4 特殊主題
2.4.1 臭氧的光化學閤成和分解與臭氧層空洞
2.4.2 受擴散控製的均相反應
2.4.3 玻化轉變
習題

第3章 物質遷移：擴散和對流
3.1 基礎理論和概念
3.1.1 物質守恒和遷移
3.1.2 能量守恒
3.1.3 動量守恒
3.1.4 擴散的類型
3.2 二元體係中的擴散
3.2.1 擴散方程
3.2.2 初始條件和邊界條件
3.2.3 穩態下擴散方程的簡單解
3.2.4 擴散係數恒定時一維無限或半無限介質中的擴散
3.2.5 瞬時平麵源、綫源或點源
3.2.6 疊加原理
3.2.7 擴散係數恒定時一維有限介質中的擴散：分離變量法
3.2.8 可變動的擴散係數
3.2.9 二元體係中的上坡擴散和不穩分解
3.2.10 三維擴散；不同坐標係
3.2.11 各嚮異性介質中的擴散；擴散張量
3.2.12 求擴散方程解析解方法總結
3.2.13 數值解
3.3 多種型組分的擴散
3.3.1 水在矽酸岩漿中的擴散
3.3.2 C02在矽酸岩漿中的擴散
3.3.3 氧在岩漿和礦物中的擴散
3.4 多組分體係中的擴散
3.4.1 有效二元方法
3.4.2 改進的有效二元方法
3.4.3 基於濃度的多組分擴散係數矩陣
3.4.4 基於活度的多組分擴散係數矩陣
3.4.5 結語
3.5 一些特殊的擴散問題
3.5.1 放射性組分的擴散
3.5.2 放射成因組分的擴散和熱年代學
3.5.3 裏策岡0環（Liesegangrings）
3.5.4 同位素比值擴散麯綫與元素濃度擴散麯綫
3.5.5 移動邊界問題
3.5.6 擴散和流動
3.6 擴散係數
3.6.1 實驗測定擴散係數
3.6.2 關於擴散係數的關係和模型
習題

第4章 多相反應動力學
4.1 多相反應的基元過程和特殊問題
4.1.1 成核
4.1.2 界麵反應
4.1.3 物質遷移和熱傳遞的作用
4.1.4 枝晶生長
4.1.5 多個晶體的成核和生長
4.1.6 顆粒粗化
4.1.7 形成新相的動力學控製
4.1.8 備注
4.2 由物質遷移或熱傳遞控製的單個晶體、氣泡或液滴的溶解、熔融和生長
4.2.1 參照係
4.2.2 無限熔體介質中晶體的擴散溶解
4.2.3 無限流體介質中下沉或上浮晶體的對流溶解
4.2.4 晶體的擴散生長和對流生長
4.2.5 氣泡的擴散生長／溶解和對流生長／溶解
4.2.6 其他可作類似處理的問題
4.2.7 界麵反應和擴散的相互影響
4.3 其他多相反應
4.3.1 啤酒和香檳中氣泡生長的化學動力學和物理動力學
4.3.2 爆發式火山噴發的動力學
4.3.3 兩種接觸晶相之間的組分交換
4.3.4 熔體包裹體或流體包裹體與宿主礦物的擴散再平衡
4.3.5 兩種晶相的熔融或相互反應
4.4 未來研究的方嚮
習題

第5章 反演問題：地質年代學、熱年代學和地質速率計
5.1 地質年代學
5.1.1 定年方法1：可以推測最初母核素數目
5.1.2 定年方法2：可以推測最初子核素數目
5.1.3 定年方法3：等時綫法
5.1.4 定年方法4：用已絕滅核素測相對年齡
5.1.5 準確定年的若乾條件
5.2 熱年代學
5.2.1 封閉溫度和封閉年齡
5.2.2 擴散丟失與放射成因增長的數學分析
5.2.3 封閉溫度概念的拓展
5.2.4 應用
5.3 地質速率計
5.3.1 基於均相反應的定量地質速率計
5.3.2 測量無水玻璃的熱容以估計冷卻曆史
5.3.3 單晶內基於擴散和環帶結構的地質速率計
……
附錄
習題答案
參考文獻
索引

精彩書摘

　　地球化學動力學可以被認為是化學動力學在地球科學中的應用，從化學中移植瞭很多概念和理論。雖然兩者從根本上說非常相似，但地球化學動力學和化學動力學的區彆至少體現在以下幾個方麵：
　　（1）化學工作者一般隻研究正演問題，即在一組給定條件下（溫度、壓力、初始條件等）體係將會如何變化。而地球化學工作者不單緻力於正演問題，而且對從産物（常為岩石）推斷初始條件和曆史（包括岩石的年齡、峰期溫度和壓力、溫度和壓力曆史、初始同位素比值以及礦物的初始成分）的反演問題也很感興趣。如果某反應的進度僅取決於時間而與溫度或壓力都不相乾（如放射性衰變和生長），那麼就可以用該反應推測年齡（地質年代學）。如果反應的進度還取決於溫度（如化學反應或放射成因子同位素的擴散丟失），該反應則可被用作地質溫度計或冷卻速率指示計（地質速率計）。如果反應的進度取決於壓力，該反應則可被用作地質壓力計（由於化學反應的速率一般與壓力關係不大，減壓速率指示計的發展非常有限）。概括來講，地球化學動力學中的反演問題包括建立在放射性衰變和生長之上的地質年代學，建立在放射成因子同位素的生長和擴散丟失之上的熱年代學，和建立在與溫度相關的反應速率之上的地質速率計研究。

前言/序言

　　《地球化學動力學》是一本為研究生和高年級本科生撰寫的教科書。本書以我在密歇根大學執教的“地球化學動力學”課程為基礎，其目的是全麵介紹地球化學動力學的原理和理論。地球化學工作者也可以將本書作為標準參考文獻。
　　地球化學動力學起源於化學動力學，因此前人常僅視之為化學動力學在地質研究中的應用。然而，恰似地球化學源於化學但又有彆於化學，過去數十年來地球化學動力學也開始有彆於化學動力學，具體錶現在三個方麵：①化學動力學隻研究正演問題，而地球化學動力學還著眼於反演問題，如通過地質年代學、熱年代學和地質速率計測定岩石年齡和熱演化史。②化學動力學一般隻研究等溫反應動力學，而地球化學動力學常常需要處理變溫條件下的動力學，如冷卻過程中的反應和擴散。③化學動力學強調均相反應動力學，而地球化學動力學傢更多地研究多相反應動力學。
　　應地球化學動力學的需求已經産齣瞭眾多的論文、專集和著作。華盛頓卡內基學院曾舉辦瞭一次關於地球化學遷移和動力學的會（Hofmann，etaI，1974）。美國礦物學會組織瞭關於地球化學動力學的短期課程（Lasaga andKirkpatrick，1981）。然而這些早期相關著作未能係統地涵蓋本學科的主題。其後Lasaga（1998）發錶瞭首部地球化學動力學的係統專著Kinetic Thg0ry in theEarth sciences（《地球科學中的動力學理論》）。相較之下本書著重於地球化學動力學的“地球”麵嚮，而淡化瞭某些化學麵嚮。例如，本書詳盡闡釋瞭地球化學反演問題，包括瞭地質年代學、熱年代學（一種越來越重要的地球化學工具）和地質速率計（例如基於均相反應動力學的地質速率計，包括有序一無序反應）。反之，本書對過渡態理論隻作瞭扼要介紹。本書和Lasaga的著作（1998）在涵蓋範圍和組織架構方麵還有許多不同之處（例如本書章末附有習題，在書後還有部分習題的參考答案）。此外，本書包括瞭Lasaga的著作（1998）齣版之後的研究進展。
　　本書力圖涵蓋地球化學動力學的所有基本理論。盡管本書含有若乾天文和常溫反應的實例，但大部分的深入闡述來自高溫地球化學範疇。這種不對稱是由於我的主要研究方嚮為高溫地球化學動力學。
　　本書架構如下：地球化學動力學綜述、均相反應、物質遷移（包括擴散和對流）、多相反應和反演問題。均相反應動力學在概念上和數學處理上比較簡單，隻需要解常微分方程。

好的，這是一份圖書簡介，圍繞“地球化學動力學”這一主題，但內容上完全不涉及該書本身的具體內容，而是構建瞭一個全新的、詳盡的、與地球科學、化學、物理學相關的虛構圖書的簡介。 --- 巨型行星的演化：跨尺度物質遷移與能量轉換 作者： 艾琳·維斯特（Dr. Erin Vester） 齣版社： 蒼穹科學齣版社 頁數： 約 1200 頁 裝幀： 精裝，附帶全彩圖譜及高分辨率數字插圖 內容提要 《巨型行星的演化：跨尺度物質遷移與能量轉換》是一部裏程碑式的專著，它以前所未有的深度和廣度，探討瞭太陽係內氣態巨行星（木星、土星、天王星和海王星）形成、內部結構、大氣環流以及磁場發電機機製的復雜動力學過程。本書融閤瞭高壓物理學、流體力學、大氣科學、等離子體物理學以及深空探測數據的最新成果，旨在構建一個統一的理論框架，以解釋這些龐大天體的長期演化路徑。 本書的核心論點在於，巨型行星的演化並非孤立的內部過程，而是跨越瞭從核心吸積階段到當前穩定輻射階段的、多尺度物質遷移和能量轉換的連續耦閤係統。 第一部分：巨行星的起源與內部結構建模 本部分首先迴顧瞭太陽係形成理論的最新進展，重點分析瞭“核吸積模型”與“快速引力不穩定性模型”在解釋氣巨星形成時間尺度上的優劣。隨後，本書深入探討瞭巨行星內部的物質狀態方程（EOS）。作者利用理論計算和高壓實驗數據，精細模擬瞭在數百萬個大氣壓和數韆開爾文溫度下的氫、氦、水、甲烷等關鍵組分的物態變化，特彆是對金屬氫的電導率和熱導率進行瞭詳盡的參數化處理。 書中詳細闡述瞭行星核心的質量與成分對整體熱演化的關鍵影響。一個重要的章節專門研究瞭“輕元素豐度異常”的形成機製，以及這些異常元素如何通過對流和彌散過程影響行星的亮溫和引力下降速率。我們首次提齣瞭一個多層流體模型，用於描述行星內部不同密度層界麵處的物質交換效率，挑戰瞭傳統上將內部視為均勻分層的觀點。 第二部分：極端環境下的流體力學與大氣環流 巨行星大氣層是太陽係中最具挑戰性的流體力學實驗室。本書用大量的篇幅分析瞭巨行星富含氫、氦的對流層中所發生的極端湍流現象。重點關注瞭兩種關鍵現象： 1. 條帶結構（Zones and Belts）的動力學起源： 傳統上將條帶視為簡單的科裏奧利力下的赤道嚮流體，本書引入瞭“邊界層穩定性分析”和“非綫性慣性波”的概念，解釋瞭條帶之間清晰界限的長期維持機製。我們引入瞭新的非綫性偏微分方程組，揭示瞭剪切層中可能存在的準二維渦鏇結構對動量傳輸的貢獻。 2. 深層熱對流與能量通量： 巨行星的能量來源主要依賴於內部熱量嚮外傳輸。本書精確計算瞭在不同壓力梯度下，由氦雨沉降（Helium Rainout）驅動的對流混閤效率。通過數值模擬，我們展示瞭氦沉降如何有效地將內部的熱量和物質輸運至外層大氣，從而解釋瞭木星和土星所觀測到的過剩熱流。 本部分特彆引入瞭“內部重力波耦閤模型”，用以解釋在某些巨行星（如土星的六邊形風暴）觀測到的周期性擾動，這些擾動被認為是內部深層熱結構振蕩嚮上傳播的結果。 第三部分：磁場發電機與行星磁層相互作用 巨行星的強磁場是其區彆於類地行星的關鍵特徵。本書的第三部分聚焦於行星內部的“磁場發電機機製”（Dynamo Theory）。作者基於對液態金屬氫的高電導率假設，詳細推導瞭描述對流運動與磁場感應關係的非綫性MHD（磁流體力學）方程組。 我們對比分析瞭木星（主要由對流驅動）和土星（可能存在導電層邊界不連續性）的磁場拓撲結構。通過對數十年觀測數據的反演，本書提齣瞭一個“雙層發電機模型”，認為磁場的産生不僅依賴於深層的對流，也受到中間導電層與外層絕緣層之間界麵湍流的顯著影響。 此外，本書還探討瞭行星磁層與太陽風的復雜相互作用。我們分析瞭木星的強磁場如何捕獲並加速內部等離子體（如艾歐火山噴發産生的硫和氧），形成巨大的輻射帶。特彆地，我們對木星極光區的能量注入機製進行瞭詳細的建模，強調瞭等離子體拖拽與磁場重聯在行星磁層能量平衡中的核心作用。 創新與適用範圍 本書的創新之處在於首次將巨行星的內部熱演化、大氣環流和磁場發生機製置於一個統一的、跨尺度的動力學框架下進行考察。它不僅是行星科學、天體物理學的核心教材，也為理解係外氣態巨行星的特性提供瞭強大的理論工具。本書包含瞭大量高分辨率的計算流體力學（CFD）模擬截圖、實驗數據圖錶以及原創的理論推導，是研究極端條件下流體物理學和等離子體動力學的必備參考書。 目標讀者： 行星科學傢、天體物理學傢、高壓物理研究人員、流體力學及MHD領域的學者和高年級研究生。

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最近在上這個課 書很不錯 很劃算的

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書很好

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內容很好，清楚明瞭。紙張不錯，印刷不錯，贊一個哦，下次還會來京東買書，適閤本科生閱讀，齣於愛好也可閱讀，推薦購買。

評分☆☆☆☆☆

內容不錯，但是印刷一般。總體來說還可以！

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很實用的一本書

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同學推薦我買的這個果然不錯，花瞭2個通宵通讀瞭一遍！同學推薦我買的這個果然不錯！ 真心給力的一本書，喜歡這個作者！書質量很好，紙張不錯！而且是活動買的，便宜啊。。。京那個東齣品。正版。。。收藏用。物流挺好，派送迅速。快遞態度ok。送貨上門,服務好 速度很快，包裝精美，每一本都有塑封，書很新 今天我在網上買的幾本書送到瞭。取書的時候，忽然想起一傢小書店，就在我們大院對麵的街上，以前我常去，書店的名字毫無記憶，但店裏的女老闆我很熟，每次需要什麼書都先給她打電話說好，晚上散步再去取。我們像朋友一樣聊天。 坦白說這是我近幾年來花最多時間去讀的一本書，兩天兩萬不吃不睡，50個小時時間一氣嗬成看完--迴腸蕩氣、滿腹沉重、欲罷不能。知道自己纔疏學淺，為這樣的書寫評價不免有些班門弄斧的嫌疑，但是不寫實在是對不住我兩個個晚通宵讀瞭這樣一本好書，好在筆記隻是自己的筆記而已。喜歡這本書的，看過瞭就過瞭，沒有讀過且不敢興趣的，暫且就此止步就是。 我對所有事情都有興趣，所以我經常上當，在一個冷漠的社會裏，你的熱情在他們眼睛裏就是不成熟。他們為麵子活，你為興趣活，你覺得你這樣很開心，他們覺得你很無聊；你覺得你很真誠，他們覺得你在標榜自己。所以，我現在即使有興趣也會裝做“平常心”的樣子，隻是為瞭滿足大多數人的思維方式，因為隻有這樣，他們纔覺得我這個人比較可靠。激情永遠不能放在口頭上，放在口頭上就是悶騷——馬上就給你扣帽子。你必須一個巴掌上去，給人看到五根手指頭，他們纔覺得你和他們一樣。一樣瞭，接下去纔可以交流。不一樣就要培養，培養不齣，就是你領不清——人生除瞭物欲和強迫之外，幾乎一無所有。即便如此，還要相互誤讀、有時夾帶瞭各種自嘲與挖苦。難怪當我讀過這本書之後，竟會流淚。我的生命接下去的一切似乎隻剩下白描瞭。我不會縫殮衣，也不會做小金魚，更不會升天。殺掉三韆多人對我來說也隻是一個數字而已，我是多麼渴望生活呀，但生活卻連看也不看我一眼，我被禁錮在羊皮紙裏，因為我很孤獨；因為我很孤獨，所以我隻能去那個地方…… 天馬流星拳、廬山升龍霸、鑽石星塵拳，一個個熟悉的名稱，讓人聯想起那個上課在桌下偷偷看漫畫，體育課在操場操練的動作，好書，值得推薦！小時候愛看，但沒錢，也就一直沒能買齊。長大後賺錢瞭，所以就買瞭。不是當年小時候看的版本，不過有機會買到一整套迴味一下還是不錯的。 所感所悟一一精彩呈現，得此鴛鴦譜，閃著智慧幽默的光。鴛鴦譜，靠譜。非常贊！正品！物流超快！好評！