地球化学动力学 目录

插图一览表格一览符号表物理常数第1章 简介和综述1.1 热力学与动力学1.2 化学动力学与地球化学动力学1.3 均相反应动力学1.3.1 反应进度参数}1.3.2 基元反应与总反应1.3.3 反应的分子数1.3.4 反应速率定律、反应速率常数和反应级数1.3.5 不同级数反应的浓度演化1.3.6 反应速率常数随温度的变化：阿伦尼乌斯方程1.3.7 变温反应动力学1.3.8 更复杂的均相反应1.3.9 确定反应速率定律、反应速率常数和反应机制1.4 物质迁移和热传递1.4.1 扩散1.4.2 对流1.5 多相反应动力学1.5.1 控制因素和“反应定律”1.5.2 多相反应中的步骤1.6 反应速率常数与扩散系数的温度和压力效应1.6.1 碰撞理论1.6.2 过渡态理论1.7 反演问题1.7.1 冷却过程中的反应和扩散1.7.2 地质年代学、封闭年龄和热年代学1.7.3 地质温度计、表观平衡温度和地质速率计1.7.4 两相或多相交换反应的地质速率计1.7.5 小结1.8 附注1.8.1 动力学问题中所需要的数学1.8.2 揭开一些似乎违反热力学的反应之谜1.8.3 其他“似是而非”之谜1.8.4 对未来研究的展望习题第2章 均相反应动力学2.1 可逆反应2.1.1 一级可逆反应的浓度演化2.1.2 二级可逆反应的浓度演化2.1.3 冷却过程中的可逆反应2.1.4 斜方辉石中的Fe-Mg有序一无序反应2.1.5 流纹岩浆中水的种型反应2.2 链式反应2.2.1 放射性衰变系列2.2.2 链式反应导致的负活化能2.2.3 臭氧的热分解2.3 平行反应2.3.1 水溶液中Fe2+Fe3+间的电子转移2.3.2 溶解的C02形成碳酸氢根2.3.3 氢的核燃烧2.4 特殊主题2.4.1 臭氧的光化学合成和分解与臭氧层空洞2.4.2 受扩散控制的均相反应2.4.3 玻化转变习题第3章 物质迁移：扩散和对流3.1 基础理论和概念3.1.1 物质守恒和迁移3.1.2 能量守恒3.1.3 动量守恒3.1.4 扩散的类型3.2 二元体系中的扩散3.2.1 扩散方程3.2.2 初始条件和边界条件3.2.3 稳态下扩散方程的简单解3.2.4 扩散系数恒定时一维无限或半无限介质中的扩散3.2.5 瞬时平面源、线源或点源3.2.6 叠加原理3.2.7 扩散系数恒定时一维有限介质中的扩散：分离变量法3.2.8 可变动的扩散系数3.2.9 二元体系中的上坡扩散和不稳分解3.2.10 三维扩散；不同坐标系3.2.11 各向异性介质中的扩散；扩散张量3.2.12 求扩散方程解析解方法总结3.2.13 数值解3.3 多种型组分的扩散3.3.1 水在硅酸岩浆中的扩散3.3.2 C02在硅酸岩浆中的扩散3.3.3 氧在岩浆和矿物中的扩散3.4 多组分体系中的扩散3.4.1 有效二元方法3.4.2 改进的有效二元方法3.4.3 基于浓度的多组分扩散系数矩阵3.4.4 基于活度的多组分扩散系数矩阵3.4.5 结语3.5 一些特殊的扩散问题3.5.1 放射性组分的扩散3.5.2 放射成因组分的扩散和热年代学3.5.3 里策冈0环（Liesegangrings）3.5.4 同位素比值扩散曲线与元素浓度扩散曲线3.5.5 移动边界问题3.5.6 扩散和流动3.6 扩散系数3.6.1 实验测定扩散系数3.6.2 关于扩散系数的关系和模型习题第4章 多相反应动力学4.1 多相反应的基元过程和特殊问题4.1.1 成核4.1.2 界面反应4.1.3 物质迁移和热传递的作用4.1.4 枝晶生长4.1.5 多个晶体的成核和生长4.1.6 颗粒粗化4.1.7 形成新相的动力学控制4.1.8 备注4.2 由物质迁移或热传递控制的单个晶体、气泡或液滴的溶解、熔融和生长4.2.1 参照系4.2.2 无限熔体介质中晶体的扩散溶解4.2.3 无限流体介质中下沉或上浮晶体的对流溶解4.2.4 晶体的扩散生长和对流生长4.2.5 气泡的扩散生长／溶解和对流生长／溶解4.2.6 其他可作类似处理的问题4.2.7 界面反应和扩散的相互影响4.3 其他多相反应4.3.1 啤酒和香槟中气泡生长的化学动力学和物理动力学4.3.2 爆发式火山喷发的动力学4.3.3 两种接触晶相之间的组分交换4.3.4 熔体包裹体或流体包裹体与宿主矿物的扩散再平衡4.3.5 两种晶相的熔融或相互反应4.4 未来研究的方向习题第5章 反演问题：地质年代学、热年代学和地质速率计5.1 地质年代学5.1.1 定年方法1：可以推测*初母核素数目5.1.2 定年方法2：可以推测*初子核素数目5.1.3 定年方法3：等时线法5.1.4 定年方法4：用已绝灭核素测相对年龄5.1.5 准确定年的若干条件5.2 热年代学5.2.1 封闭温度和封闭年龄5.2.2 扩散丢失与放射成因增长的数学分析5.2.3 封闭温度概念的拓展5.2.4 应用5.3 地质速率计5.3.1 基于均相反应的定量地质速率计5.3.2 测量无水玻璃的热容以估计冷却历史5.3.3 单晶内基于扩散和环带结构的地质速率计

地球化学动力学 节选

《地球化学动力学》从理论和应用方面系统地阐述了地球化学动力学——化学动力学应用于地质问题的学科。《地球化学动力学》既介绍了化学动力学的基本理论和应用，也详尽地总结了地球化学工作者提出的各种理论和应用，尤其是高温地球化学方面的理论，如变温动力学和反演理论。其中的反演理论包括了地质年代学（同位素定年）、热年代学（反演温度一时间历史）和地质速率计（推测冷却速率）。《地球化学动力学》的**章在基础水平上综述了地球化学动力学的整个研究领域，其后各章分别针对均相反应、物质迁移、多相反应，以及反演问题阐释了理论和应用。《地球化学动力学》的大多数例子取自高温地球化学研究，也有一些例子取自天文学和环境科学。《地球化学动力学》还提供了附录、章末习题以及丰富的参考文献。读者*好具备简单微分方程、线性代数和热力学（本科物理化学课程水平）的基本知识。《地球化学动力学》是所有对地球化学动力学问题感兴趣的学生和学者的珍贵资源。

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