地球化学原理与应用PDF电子书下载

第1章 地球化学概述 1

1．1地球化学的概念 1

1．2地球化学的三大目标和基本任务 2

1．2．1地球化学的三大目标 2

1．2．2地球化学的基本任务 3

1．3地球化学的分支学科 4

1．4地球化学发展简史 8

1．4．1地球化学的起源 9

1．4．2经典地球化学时期 9

1．4．3近现代地球化学时期 11

1．5地球化学原理概述 14

1．5．1哲学层面的理解 14

1．5．2学科层面的理解 16

第2章 丰度原理 17

2．1元素的丰度及丰度坐标系 17

2．1．1元素丰度的概念 17

2．1．2元素丰度的数值特征 19

2．1．3丰度坐标系 19

2．1．4与元素丰度有关的几个概念 20

2．2丰位 22

2．2．1丰位的概念 22

2．2．2丰位的加和性——广义丰位 25

2．3标准丰位 28

2．3．1标准丰位 28

2．3．2标准丰位的加和性 30

2．3．3标准分离位 31

2．3．4标准偶合位 32

2．3．5标准异常位 33

2．3．6稀土元素的标准丰位图 35

2．4迁移位 36

2．4．1元素迁移度和广义元素迁移度 36

2．4．2元素迁移位 37

2．5迁移位的加和性——广义迁移位 42

2．5．1广义元素迁移位 42

2．5．2分离迁移位 42

2．5．3偶合迁移位和平均迁移位 44

2．5．4异常迁移位 46

第3章 晶体化学原理 49

3．1元素原子的性质与化学键类型 49

3．1．1元素原子的性质 49

3．1．2化学键类型 52

3．2晶体场理论与过渡金属元素 53

3．2．1过渡元素的电子层结构及晶体场理论 53

3．2．2晶体场理论在过渡元素结合中的应用 55

3．3分子轨道理论与元素分布和结合规律 57

3．3．1 Schrodinger定态方程与量子力学原理 57

3．3．2模型和计算方法 57

3．3．3深部地球化学作用及其演化研究 59

3．3．4硅酸盐熔体、水溶液、矿物表面 59

第4章 地球化学作用的方向预测原理 61

4．1地球化学热力学的研究方法 61

4．1．1热力学与地球化学的特点 61

4．1．2平衡态与可逆过程 61

4．2平衡态热力学的基本原理 62

4．2．1热力学三个基本定律 62

4．2．2状态函数 63

4．2．3自由能及其他平衡态热力学判据函数 63

4．2．4地球化学热力学分析基础 64

4．3质量作用定律与平衡常数 64

4．4活度、逸度 65

4．4．1活度和逸度 65

4．4．2电解质溶液理论与活度系数的计算 65

4．5多相多组分系统化学反应途径数字模拟 67

4．5．1多相多组分系统与部分平衡 67

4．5．2化学反应途径数字模拟 67

4．6应用实例 68

第5章 地球化学作用的过程模拟原理 72

5．1非平衡态热力学基本原理与不可逆过程演化方向分析 72

5．1．1热力学流与热力学力 72

5．1．2线性非平衡热力学原理 73

5．1．3非平衡态非线性热力学原理 74

5．2地球化学动力学过程 75

5．2．1化学反应动力学 76

5．2．2流体输运动力学 78

5．2．3化学反应与流体输运耦合动力学模型 79

5．3应用实例——成岩作用中流体-矿物反应的动力学模型 80

第6章 化学元素的活化原理 85

6．1化学元素的存在形式 85

6．1．1元素在流体相中的存在形式 85

6．1．2元素在固相中的存在形式 87

6．1．3元素在不同相中的分布 90

6．2元素的活化 94

6．2．1氧化还原条件 95

6．2．2酸碱性 95

6．2．3键型 96

6．2．4电离能 96

6．2．5溶解度 97

6．2．6共同离子效应 98

6．2．7离子电位 98

6．2．8温度 99

6．3不同地质作用中元素的活化 100

6．3．1表生环境中元素的活化 100

6．3．2沉积埋藏后元素的活化 102

6．3．3改造作用中元素的活化 103

6．4研究方法与实例 105

6．4．1化学元素的价态研究实例 105

6．4．2元素的“形态”分析实例 112

第7章 化学元素的迁移原理 120

7．1化学元素迁移形式 120

7．1．1物理迁移 121

7．1．2化学迁移 122

7．1．3生物迁移 122

7．2元素在液相中的迁移 123

7．2．1水的结构及水溶液的基本性质 123

7．2．2元素在水溶液中的迁移 124

7．2．3元素在胶体溶液中的迁移 135

7．3元素在气相中的迁移 137

7．3．1气体的组成及其在水中的溶解 137

7．3．2气相迁移的过程 138

7．4元素在固相中的迁移 143

7．4．1沉积作用过程中元素的迁移 143

7．4．2压实成岩作用过程中元素的迁移 145

7．4．3变质作用过程中元素的迁移 145

7．4．4改造作用中元素的迁移 147

7．5元素在熔浆中的迁移 148

7．5．1元素在岩浆体中的存在形式 149

7．5．2岩浆的性质 149

7．5．3挥发分在岩浆元素迁移中的作用 150

7．5．4主要造岩元素在岩浆中的演化 151

7．5．5岩浆演化过程中微量元素的行为 154

第8章 化学元素的富集原理 161

8．1元素富集的场所——地球化学界面 161

8．1．1地球化学界面的由来及发展 161

8．1．2成矿流体地球化学界面的组成及标志 163

8．1．3成矿流体地球化学界面的应用实例研究 166

8．2元素的富集与成矿 171

8．2．1岩浆作用中元素的富集 171

8．2．2气成-热液及热液作用中元素的富集与成矿 175

8．3元素的富集与环境 178

8．3．1元素的天然富集与环境 179

8．3．2元素的人为富集及环境污染 183

第9章 地球化学示踪原理 185

9．1地球化学示踪基本原理 185

9．1．1微量元素的地球化学活动性 185

9．1．2放射性同位素的自发衰变 189

9．1．3稳定同位素的示踪原理 191

9．2地球化学示踪基本方法 191

9．2．1微量元素示踪 191

9．2．2同位素示踪 195

9．3地球化学示踪应用 199

9．3．1微量元素示踪应用 199

9．3．2同位素示踪应用示例 208

9．3．3微量元素-同位素联合示踪 214

参考文献 216