地球化學(xué)動力學(xué)

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物理常數(shù)
第1章 簡介和綜述
1.1 熱力學(xué)與動力學(xué)
1.2 化學(xué)動力學(xué)與地球化學(xué)動力學(xué)
1.3 均相反應(yīng)動力學(xué)
1.3.1 反應(yīng)進(jìn)度參數(shù)}
1.3.2 基元反應(yīng)與總反應(yīng)
1.3.3 反應(yīng)的分子數(shù)
1.3.4 反應(yīng)速率定律、反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)級數(shù)
1.3.5 不同級數(shù)反應(yīng)的濃度演化
1.3.6 反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度的變化：阿倫尼烏斯方程
1.3.7 變溫反應(yīng)動力學(xué)
1.3.8 更復(fù)雜的均相反應(yīng)
1.3.9 確定反應(yīng)速率定律、反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)機(jī)制
1.4 物質(zhì)遷移和熱傳遞
1.4.1 擴(kuò)散
1.4.2 對流
1.5 多相反應(yīng)動力學(xué)
1.5.1 控制因素和“反應(yīng)定律”
1.5.2 多相反應(yīng)中的步驟
1.6 反應(yīng)速率常數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)的溫度和壓力效應(yīng)
1.6.1 碰撞理論
1.6.2 過渡態(tài)理論
1.7 反演問題
1.7.1 冷卻過程中的反應(yīng)和擴(kuò)散
1.7.2 地質(zhì)年代學(xué)、封閉年齡和熱年代學(xué)
1.7.3 地質(zhì)溫度計(jì)、表觀平衡溫度和地質(zhì)速率計(jì)
1.7.4 兩相或多相交換反應(yīng)的地質(zhì)速率計(jì)
1.7.5 小結(jié)
1.8 附注
1.8.1 動力學(xué)問題中所需要的數(shù)學(xué)
1.8.2 揭開一些似乎違反熱力學(xué)的反應(yīng)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(xí)題
第2章 均相反應(yīng)動力學(xué)
2.1 可逆反應(yīng)
2.1.1 一級可逆反應(yīng)的濃度演化
2.1.2 二級可逆反應(yīng)的濃度演化
2.1.3 冷卻過程中的可逆反應(yīng)
2.1.4 斜方輝石中的Fe-Mg有序一無序反應(yīng)
2.1.5 流紋巖漿中水的種型反應(yīng)
2.2 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
2.2.1 放射性衰變系列
2.2.2 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)導(dǎo)致的負(fù)活化能
2.2.3 臭氧的熱分解
2.3 平行反應(yīng)
2.3.1 水溶液中Fe2+Fe3+間的電子轉(zhuǎn)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(xué)合成和分解與臭氧層空洞
2.4.2 受擴(kuò)散控制的均相反應(yīng)
2.4.3 玻化轉(zhuǎn)變
習(xí)題
第3章 物質(zhì)遷移：擴(kuò)散和對流
3.1 基礎(chǔ)理論和概念
3.1.1 物質(zhì)守恒和遷移
3.1.2 能量守恒
3.1.3 動量守恒
3.1.4 擴(kuò)散的類型
3.2 二元體系中的擴(kuò)散
3.2.1 擴(kuò)散方程
3.2.2 初始條件和邊界條件
3.2.3 穩(wěn)態(tài)下擴(kuò)散方程的簡單解
3.2.4 擴(kuò)散系數(shù)恒定時一維無限或半無限介質(zhì)中的擴(kuò)散
3.2.5 瞬時平面源、線源或點(diǎn)源
3.2.6 疊加原理
3.2.7 擴(kuò)散系數(shù)恒定時一維有限介質(zhì)中的擴(kuò)散：分離變量法
3.2.8 可變動的擴(kuò)散系數(shù)
3.2.9 二元體系中的上坡擴(kuò)散和不穩(wěn)分解
3.2.10 三維擴(kuò)散；不同坐標(biāo)系
3.2.11 各向異性介質(zhì)中的擴(kuò)散；擴(kuò)散張量
3.2.12 求擴(kuò)散方程解析解方法總結(jié)
3.2.13 數(shù)值解
3.3 多種型組分的擴(kuò)散
3.3.1 水在硅酸巖漿中的擴(kuò)散
3.3.2 C02在硅酸巖漿中的擴(kuò)散
3.3.3 氧在巖漿和礦物中的擴(kuò)散
3.4 多組分體系中的擴(kuò)散
3.4.1 有效二元方法
3.4.2 改進(jìn)的有效二元方法
3.4.3 基于濃度的多組分?jǐn)U散系數(shù)矩陣
3.4.4 基于活度的多組分?jǐn)U散系數(shù)矩陣
3.4.5 結(jié)語
3.5 一些特殊的擴(kuò)散問題
3.5.1 放射性組分的擴(kuò)散
3.5.2 放射成因組分的擴(kuò)散和熱年代學(xué)
3.5.3 里策岡0環(huán)（Liesegangrings）
3.5.4 同位素比值擴(kuò)散曲線與元素濃度擴(kuò)散曲線
3.5.5 移動邊界問題
3.5.6 擴(kuò)散和流動
3.6 擴(kuò)散系數(shù)
3.6.1 實(shí)驗(yàn)測定擴(kuò)散系數(shù)
3.6.2 關(guān)于擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系和模型
習(xí)題
第4章 多相反應(yīng)動力學(xué)
4.1 多相反應(yīng)的基元過程和特殊問題
4.1.1 成核
4.1.2 界面反應(yīng)
4.1.3 物質(zhì)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(xué)控制
4.1.8 備注
4.2 由物質(zhì)遷移或熱傳遞控制的單個晶體、氣泡或液滴的溶解、熔融和生長
4.2.1 參照系
4.2.2 無限熔體介質(zhì)中晶體的擴(kuò)散溶解
4.2.3 無限流體介質(zhì)中下沉或上浮晶體的對流溶解
4.2.4 晶體的擴(kuò)散生長和對流生長
4.2.5 氣泡的擴(kuò)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 界面反應(yīng)和擴(kuò)散的相互影響
4.3 其他多相反應(yīng)
4.3.1 啤酒和香檳中氣泡生長的化學(xué)動力學(xué)和物理動力學(xué)
4.3.2 爆發(fā)式火山噴發(fā)的動力學(xué)
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(kuò)散再平衡
4.3.5 兩種晶相的熔融或相互反應(yīng)
4.4 未來研究的方向
習(xí)題
第5章 反演問題：地質(zhì)年代學(xué)、熱年代學(xué)和地質(zhì)速率計(jì)
5.1 地質(zhì)年代學(xué)
5.1.1 定年方法1：可以推測最初母核素?cái)?shù)目
5.1.2 定年方法2：可以推測最初子核素?cái)?shù)目
5.1.3 定年方法3：等時線法
5.1.4 定年方法4：用已絕滅核素測相對年齡
5.1.5 準(zhǔn)確定年的若干條件
5.2 熱年代學(xué)
5.2.1 封閉溫度和封閉年齡
5.2.2 擴(kuò)散丟失與放射成因增長的數(shù)學(xué)分析
5.2.3 封閉溫度概念的拓展
5.2.4 應(yīng)用
5.3 地質(zhì)速率計(jì)
5.3.1 基于均相反應(yīng)的定量地質(zhì)速率計(jì)
5.3.2 測量無水玻璃的熱容以估計(jì)冷卻歷史
5.3.3 單晶內(nèi)基于擴(kuò)散和環(huán)帶結(jié)構(gòu)的地質(zhì)速率計(jì)
……
附錄
習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
索引