高壓地球科學

《高壓地球科學》是2010年地震出版社出版的圖書，作者是杜建國，李營，王傳遠，劉雷。《高壓地球科學》包括兩部分內容，一是高壓地球科學基礎知識（前五章），二是若干領域的研究進展（後八章）。第一章和第二章分別介紹了高壓實驗技術和數值模擬方法。第三章和第四章介紹了礦物、岩石的物理性質及其實驗研究方法。第五章簡單介紹了固體地球內部物質構成與結構。第六至第十三章敘述了高溫高壓下礦物岩石的彈性、電性、相變特徵及狀態方程，高壓地球化學，高溫高壓下沉積無機礦物和有機質的演化，流體在高溫高壓下的行為及其在地震孕育發生、前兆形成等地質過程中的作用，以及礦物顆粒邊界效應對整體岩石物性的影響等。

基本介紹

• 書名：高壓地球科學
• 作者：杜建國,李營,王傳遠,劉雷
• ISBN：9787502837037
• 類別：科學技術
• 頁數：335
• 定價：120元
• 出版社：地震出版社
• 出版時間：2010-5-1
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

基本信息

書 名： 高壓地球科學 (平裝)

作 者： 杜建國,李營,王傳遠,劉雷

出 版 社： 地震出版社

出版日期： 2010-5-1

定 價： 120.0 元

內容簡介

本書系統介紹了高溫高壓實驗技術、高溫高壓原位觀測技術和不同尺度數值模擬的基礎知識和研究進展。敘述了晶體化學和礦物物理性質隨溫度壓力變化特徵，高溫高壓下岩石物理性質及其測量方法。流體在高溫高壓下的行為及其在地震孕育、地震前兆形成等地質過程中的作用。俯衝板塊沉積岩變質過程及變質礦物組合。高壓對沉積有機質和油氣演化的影響，岩石彈性波速、電導率隨溫壓條件的變化規律及其地質意義，以及不同尺度模擬研究礦物和岩石內部邊界效應的進展等。本書可供地球科學、材料科學等專業的科研、教學人員及研究生閱讀參考。

本書目錄

第一章 高溫高壓實驗裝置與技術系統

第一節 金剛石壓腔(DAC)及其實驗技術

1.1 金剛石壓腔(DAC)

1.2 金剛石壓腔的加熱方法

I.3 金剛石壓腔壓力測量方法

1.4 金剛石壓腔原位測量技術

第二節 大腔體高壓實驗裝置與實驗技術

2.1 大腔體高壓實驗裝置

2.2 大腔體高壓實驗技術

第三節 動高壓加壓裝置

3.1 衝擊壓縮加壓裝置

3.2 動高壓系統測量技術

第二章 多尺度數值模擬方法簡介

第一節 第一性基本原理和方法

1.1 絕熱近似

1.2 Hohenberg-Kohn定理

1.3 Kohn-Sham方程

1.4 交換關聯泛函的簡化

1.5 Bloch定理和平面波基集

1.6 贗勢近似方法

1.7 能量極小的最佳化方法

第二節 分子動力學(MD)方法

2.1 分子動力學方法理論背景

2.2 牛頓方程的積分算法

2.3 原子間的相互作用勢

2.4 分子動力學模擬的系綜

第三節 介觀模擬方法

3.1 元胞自動機(CAM)方法

3.2 蒙特卡羅方法(MCM)

3.3 介觀動力學(mesodyn)

3.4 耗散顆粒動力學(DPD)

第三章 礦物物理性質

第一節 晶體

1.1 晶體的概念

1.2 對稱型

第二節 礦物晶體化學

2.1 晶體的結構參數

2.2 晶體的壓縮性參數

2.3 化學鍵能和晶體化學參數

第三節 高溫高壓下礦物的晶體結構

3.1 地幔礦物的合成

3.2 高溫高壓下合成的地幔礦物

第四節 礦物的熱力學、彈性和電性特徵

4.1 礦物的熱力學特徵

4.2 礦物的彈性特徵

4.3 礦物的電性特徵

第四章 岩石物理性質與測量方法

第一節 岩石的密度

1.1 岩石密度的概念

1.2 岩石密度與深度、壓力的關係

1.3 岩石密度的測量方法

第二節 岩石的磁性

2.1 岩石的磁化率

2.2 岩石的磁化率測量

第三節 岩石的電性

3.1 物質的導電和介電機理

3.2 岩石的電阻率

3.3 岩石介電常數

3.4 岩石電性參數的測量方法

第四節 岩石的彈性

4.1 岩石彈性的概念

4.2 礦物和岩石的波速及其影響因素

4.3 岩石中波的傳播和衰減

4.4 高溫高壓下岩石聲波速度測量方法

第五節 岩石的力學性質

5.1 岩石的強度

5.2 岩石的變形

5.3 岩石的破裂

第六節 岩石的熱學

6.1 岩石的熱學性質

6.2 岩石熱學性質的測量方法

第五章 地球內部結構

第一節 地球內部的一般物理特徵

1.1 應力和應變

1.2 地震波

1.3 聲發射和超音波速度測量

1.4 流變

1.5 熱結構

第二節 典型的地幔礦物結構

2.1 尖晶石和畸變尖晶石結構(γ-Sp和B-Sp相)

2.2 鈦鐵礦結構(II相)

2.3 鈣鈦礦結構(Pv相)

2.4 後鈣鈦礦結構(P—Pv)

2.5 石榴子石結構(Grt結構)

2.6 金紅石結構

2.7 石鹽結構(NaCl結構)

第三節 地球模型

3.1 PREM模型

3.2 地震學模型

3.3 岩石學模型

3.4 對流模型

第四節 中國大陸岩石圈結構模型

4.1 中國大陸地殼的速度結構

4.2 中國大陸岩石圈的岩石學結構

第六章 高溫高壓下岩石的彈性和電性特徵

第一節 高溫高壓下岩石的彈性波速

1.1 岩石聲波速度與溫度、壓力的關係

1.2 不同類型岩石的聲波波速

第二節 高溫高壓下岩石的電性

2.1 岩石的導電機制及其影響因素

2.2 典型岩石的電導率

第三節 岩石部分熔融與熔體性質

3.1 岩石部分熔融

3.2 岩石熔體的電性

第七章 高壓地球化學

第一節 地球的化學成分

第二節 地球內部的典型化學體系

2.1 SiO2體系

2.2 CaCO3體系

2.3 K2O-Na2O-CaO-A12O3-SiO2體系

2.4 Al2O3-SiO2體系

2.5 CaO-MgO-A12O3-SiO2體系

2.6 Mg-FeO-SiO2體系

2.7 CaSiO3-MgSiO3-A12O3體系

2.8 下地幔的礦物相

2.9 鐵

第三節 地幔的物質組成模型

3.1 地幔的一般物質模型

3.2 下地幔礦物學模型

3.3 地核

第四節 高壓礦物相中的水

4.1 名義上無水的礦物

4.2 在NAMs中水的存在形式

4.3 水對地幔礦物性質的影響

第五節 超高壓變質岩地球化學

5.1 榴輝岩及其產狀

5.2 榴輝岩岩石化學

5.3 榴輝岩同位素地球化學

第八章 高溫高壓下泥質岩的演化

第一節 實驗與計算方法

1.1 泥質岩高壓實驗

1.2 泥質岩體系變質過程的熱力學計算

第二節 泥質岩變質脫水過程

2.1 泥質岩體系含水礦物的穩定性

2.2 高溫高壓下泥質岩流體釋放

第九章 高溫高壓下沉積有機質的演化

第一節 實驗方法

1.1 樣品和實驗

1.2 樣品分析

第二節 高溫高壓下氣態烴的同位素地球化學

2.1 氣態烴的碳同位素組成

2.2 氣態烴的形成機制

第三節 高溫高壓下烴類的演化

3.1 氯仿瀝青“A”與族組分產率變化

3.2 高溫高壓下飽和烴的演化特徵

3.3 高溫高壓下芳烴的演化特徵

第四節 高溫高壓下鏈烷烴的碳同位素組成

4.1 正構烷烴單體碳的同位素組成

4.2 姥鮫烷和植烷碳的同位素組成

第五節 高壓對有機質成熟度的影響

5.1 溫度和壓力對有機質演化的作用

5.2 超高壓的成藏過程回響

5.3 岩石圈底部溫壓條件下有機質的保存

第十章 高溫高壓下流體的物理化學行為

第一節 超臨界流體

1.1 超臨界流體的含義

1.2 超臨界流體的結構

1.3 超臨界流體的特殊性質

1.4 超臨界流體中的化學反應

第二節 超臨界水和二氧化碳的特性

2.1 超臨界水

2.2 超臨界二氧化碳

第三節 超臨界狀態下溶液的性質

3.1 C-H-O體系

3.2 水-氯化物

3.3 氣體在超臨界水中的溶解作用

第十一章 高溫高壓流體的地質作用

第一節 地球深部超臨界流體

第二節 超臨界流體在孕震過程中所起的作用

2.1 超臨界流體對岩石強度的作用

2.2 超臨界流體與地震孕育發生的關係

第三節 超臨界流體在成礦過程中的作用

3.1 超臨界流體有利於油氣形成

3.2 超臨界流體有利於金屬礦床的形成

第四節 水、二氧化碳與矽酸岩熔體相互作用

4.1 矽酸岩熔體中水和二氧化碳的溶解度

4.2 水和二氧化碳對矽酸岩熔體性質的影響

第五節 超臨界流體在環境地質學中的套用

第十二章 地熱、地震與流體地球化學

第一節 地球深部流體與地熱

1.1 中國地熱概況

1.2 地熱帶與地震帶的關係

1.3 中國地熱流體地球化學

第二節 流體地球化學與地震活動

2.1 與地震有關的地球化學異常

2.2 地震地球化學異常與地震的時空關係

2.3 地震地球化學前兆形成機理

2.4 深部流體與地震孕育

第十三章 高溫高壓下礦物岩石物性的數值模擬

第一節 礦物物性的第一性原理研究

1.1 鈣鈦礦相鐵鎂矽酸鹽礦物

1.2 橄欖石及其高壓多形相

1.3 (Mg，Fe)O

1.4 高溫高壓下鐵的相變熔融曲線和彈性性質

1.5 硫化物的研究

第二節 有限元數值模擬方法及其在礦物岩石物理研究中的套用

2.1 有限元數值模擬方法簡介

2.2 鎂橄欖石和透輝石顆粒邊界應力分布的三維模擬

2.3 有限元方法在地震孕育過程研究中的套用

2.4 有限元方法模擬流體對岩石變形與破壞的影響

參考文獻