水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用

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出版者:中国地质大学出版社
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页数:0
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出版时间:1900-01-01
价格:15.0
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isbn号码:9787562513391
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  • 地球化学模拟
  • 水岩相互作用
  • 地球化学
  • 数值模拟
  • 反应动力学
  • 矿物溶解
  • 地下水
  • 环境地球化学
  • 岩石风化
  • 地球系统
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具体描述

《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》是一本深入探讨水-岩相互作用在地球科学领域关键作用的著作。本书聚焦于运用先进的地球化学模拟技术,解析和预测地下水与矿物、岩石之间发生的复杂物理化学过程。 全书分为理论基础与模拟方法、典型水-岩相互作用过程模拟、以及实际应用三个主要部分,内容翔实,结构清晰,旨在为读者提供一个全面、系统的认识框架。 第一部分:理论基础与模拟方法 本部分奠定了理解水-岩相互作用的基础。首先,本书详细阐述了与水-岩相互作用相关的基本地球化学原理,包括溶解-沉淀平衡、离子的活度与化学势、氧化还原反应、络合作用以及表面化学等。这部分内容深入浅出,既回顾了经典理论,也介绍了当前研究的前沿进展,确保读者能够掌握理解后续模拟分析所需的理论知识。 接着,本书重点介绍了用于模拟水-岩相互作用的多种地球化学模型和软件。详细讲解了这些模型的数学原理、算法及其适用范围,例如,平衡化学模型(如PHREEQC, GWB中的SOLVEQ/CHESS)、动力学模拟模型(如 ReaktSim, GWB中的REACTION)以及基于微观过程的模拟方法。书中提供了大量实例,演示如何构建模型、设置输入参数、运行模拟并解释输出结果。特别强调了参数的选取、不确定性分析以及模型验证的重要性,引导读者构建可靠的模拟工具。 第二部分:典型水-岩相互作用过程模拟 在扎实的理论和方法基础上,本书深入分析了几类关键的水-岩相互作用过程,并提供了详尽的模拟案例。 矿物溶解与沉淀动力学: 详细研究了不同矿物(如硅酸盐、碳酸盐、氧化物)在不同水化学条件下的溶解和沉淀速率,以及影响这些速率的关键因素,如温度、压力、pH、Eh、离子强度以及表面产物层。通过模拟,揭示了矿物蚀变、沉积物的形成机制。 多组分溶质迁移与反应耦合: 探讨了地下水中多种溶质(如金属离子、阴离子、有机物)在岩石孔隙介质中迁移过程中发生的吸附-解吸、沉淀-溶解、氧化还原等反应。重点分析了这些反应对溶质在空间上的分布和浓度变化的影响,以及反应-迁移耦合效应如何改变地下水化学特征。 热液系统模拟: 针对地热、火山活动等高温高压下的水-岩相互作用,本书介绍了如何模拟流体的循环、矿物的溶解沉淀以及热量传递过程。这对于理解热液矿床的形成、地热能的开发利用具有重要意义。 核废料处置库中的水-岩相互作用: 详细阐述了在放射性废物地质处置库环境中,模拟地下水与岩体(如花岗岩、黏土岩)之间的长期相互作用。重点关注了岩体溶蚀、放射性核素的释放与迁移,以及可能发生的二次矿物沉淀对核素迁移的阻碍作用,为核废料安全处置提供科学依据。 碳酸盐岩溶蚀与孔隙演化: 深入分析了地下水对碳酸盐岩(如石灰岩、白云岩)的溶蚀作用,包括不同pH、CO2分压条件下的溶蚀速率,以及溶蚀导致的孔隙结构和渗透率的改变。这些模拟对于理解喀斯特地貌的形成、地下水资源的管理以及油气储层的改造具有指导意义。 第三部分:实际应用 本书的第三部分将理论与模拟方法应用于解决实际地球科学问题。 地下水资源评价与保护: 应用水-岩相互作用模拟,预测地下水化学成分随时间、空间的变化趋势,评估工业、农业活动对地下水质量的影响,并提出相应的保护策略。例如,模拟污染物在地下水中的迁移转化,为地下水污染修复提供理论支持。 矿产资源勘探与评价: 通过模拟岩石蚀变和矿物沉淀过程,为寻找与特定水-岩相互作用相关的矿床(如斑岩铜矿、层控矿床)提供线索。理解矿物形成过程中的地球化学环境,有助于优化勘探方向和方法。 环境地球化学与污染修复: 模拟废弃矿山、工业场地等污染源与地下水的相互作用,预测污染物(如重金属、酸性矿山排水)的迁移和转化,并设计相应的原位或异位修复技术,如化学淋洗、固化稳定化等。 碳封存与地质工程: 探讨了二氧化碳注入地下地层后的注入井腐蚀、地层岩石的反应以及二氧化碳的长期封存稳定性。模拟结果有助于评估碳封存项目的可行性和安全性。 地热资源开发与利用: 模拟地热流体与地下岩石之间的相互作用,预测地热井的堵塞风险,评估热液系统的长期稳定性,为地热电站的设计和运行提供关键参数。 本书通过丰富的实例和深入的分析,全面展示了地球化学模拟在理解和解决复杂水-岩相互作用问题上的强大能力。它不仅是地球化学、水文学、环境科学、地质学等相关领域研究人员的重要参考资料,也为从事资源开发、环境保护、地质工程等实践工作的工程师和技术人员提供了宝贵的指导。本书旨在提升读者对地球系统运作机制的认识,并为可持续的资源利用和环境保护提供科学的解决方案。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,首先给我一种沉甸甸的学术感,让我联想到大学课堂上那些需要反复推敲的专业教材。虽然我不是科班出身的地球化学家,但对于地球的运作方式,尤其是水的角色,一直抱有浓厚的好奇心。我一直觉得,我们每天接触到的水,无论是江河湖海,还是日常生活中的饮用水,都经历着漫长而复杂的地质化学旅程,与大地深处的岩石不断交流。这本书的理论部分,我猜想会深入探讨水-岩相互作用的微观机理,比如离子交换、矿物溶解沉淀、氧化还原反应等等。这些过程是如何在不同的温度、压力、pH值等条件下发生的?是否会有相关的热力学和动力学解释?更吸引我的是“模拟”的应用。我设想这本书会介绍如何利用计算机模型来量化和预测这些复杂的化学过程。例如,模拟在地下水污染监测中的作用,它能否帮助我们预测污染物在地下水中的扩散路径和速率?或者在地热资源开发中,模拟又如何帮助我们理解地下热流体与岩石的相互作用,从而优化开采方案?我特别希望书中能包含一些具体的案例研究,让我看到这些理论和模拟工具是如何在实际问题中得到应用的。比如说,书中是否会分析某个具体的矿床形成过程,或者某个地区的地下水演变历史,并利用模拟手段来解释其中的关键地球化学过程?我期待这本书能够将抽象的化学原理,转化为直观的地球科学现象,让我能够更好地理解地球系统内部的精妙平衡。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,立刻吸引了我,因为它触及了我一直以来对地球科学中“无形之手”的运作机制的兴趣。我总是觉得,水看似平静,实则蕴藏着巨大的化学潜能,它与周围的岩石发生着持续而微妙的化学反应,悄无声息地改变着地球的面貌。这本书是否会深入探讨这些化学反应的细节,比如,不同温度和压力下,水对特定矿物溶解度的影响有多大?它是否会解释,为什么某些地区的水质会特别差,而另一些地区的水质却异常优良?而“模拟”这一部分,则让我对这本书的科学严谨性和应用价值充满了期待。我猜想,书中会介绍如何利用计算机模型来捕捉和预测水-岩相互作用的复杂性。例如,在环境监测领域,模拟是否能帮助我们预测污水在土壤中的扩散路径,从而制定有效的治理策略?又或者在地质工程领域,模拟是否能帮助我们评估地下工程(如隧道开挖)对周围地下水化学环境的长期影响?我非常希望书中能提供一些具体的案例,展示这些模拟是如何帮助科学家们解决实际问题的,比如,某个地区的地下水污染是如何通过模拟来定位和治理的,或者某个矿床的形成机制是如何通过模拟来解释的。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,让我联想到一本能够连接理论深度和实践广度的学术著作。我一直对地球科学中的“时间”维度很感兴趣,尤其是那些在漫长地质时期内发生的、相对缓慢但影响深远的过程,而水-岩相互作用无疑是其中最核心的部分之一。我好奇这本书是否会详细阐述,从地球早期形成到现在,水与岩石之间的互动是如何不断演变,塑造了我们今天所见的地球面貌。这其中涉及到的矿物学、晶体化学、溶液化学等基础知识,我希望这本书能以一种循序渐进的方式来讲解,即使对于初学者也相对友好。特别是“模拟”这个关键词,让我对这本书的实用性充满期待。我设想,书中会介绍一些先进的数值模拟软件或算法,用于分析和预测水-岩相互作用在不同地质环境下的表现。例如,在碳封存领域,模拟是否能帮助我们评估注入的CO2与围岩之间的反应,从而预测封存的长期稳定性和安全性?又或者在石油和天然气勘探中,模拟是否能揭示流体在多孔介质中的运移和反应,为高效开采提供依据?我非常期待书中能包含一些具有代表性的案例,让我能够看到这些复杂的模拟是如何被应用到解决实际的地球科学问题的。如果能通过书中内容,我能更清晰地理解,例如,地下水中的溶解度限制是如何控制岩石风化速度的,又或是,热液活动是如何驱动元素在地球内部的迁移和富集的,那将是非常宝贵的收获。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,听起来非常专业,像是一本为地质学家、环境科学家或者水文学家量身打造的深度研究读物。作为一名对地球系统运转机制充满好奇的读者,我一直对水与岩石之间那看不见的“对话”如何塑造我们赖以生存的环境感到着迷。我希望这本书能为我揭示这些对话的“语言”,也就是那些复杂的地球化学反应。例如,在不同的温度、压力、以及水体化学环境下,哪些矿物最容易溶解,哪些又最容易沉淀?这本书是否会详细介绍这些关键的化学过程?更让我兴奋的是“模拟”这个词。在我看来,模拟是理解和预测复杂地球化学过程的强大工具。我猜想,书中会介绍如何利用数学模型和计算机程序来模拟水-岩相互作用,例如,预测地下水在流经不同岩层时的化学成分变化,或者评估地质环境中特定元素的迁移和转化。我特别期待书中能有一些鲜活的案例研究,让我能够看到这些模拟是如何应用于实际问题的。比如,在地下水污染修复项目中,模拟是否能帮助我们确定最佳的注入药剂种类和注入点?又或者在矿产资源评估中,模拟是否能帮助我们理解成矿元素的来源和富集过程?如果这本书能清晰地阐述模拟模型的建立过程、关键参数的选取以及结果的解读方法,那将是一份宝贵的财富。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,让我感觉它会是一本严谨且信息量巨大的学术工具书,很适合作为相关专业领域的研究者们的参考。虽然我不是专业的地球化学家,但我对“水-岩相互作用”这一概念本身充满了探索的欲望。我一直认为,水是地球上最活跃的媒介,它在流淌的过程中,无时无刻不在与周围的岩石发生着复杂的化学反应,从而改变着岩石的性质,也改变着水的化学组成。这本书是否会深入探讨这些微观的化学反应机理?比如,在不同的pH值和氧化还原条件下,不同的矿物溶解速率是如何变化的?或者,水中的有机物和无机物是如何与岩石表面发生吸附和解吸作用的?而“模拟”这一部分,更是让我对这本书的科学性和实用性产生了浓厚的兴趣。我猜想,书中会介绍一些先进的地球化学模拟软件,并讲解如何利用这些软件来构建模型,预测水-岩相互作用的动态过程。例如,在环境保护领域,模拟是否可以帮助我们预测工业废水排放对地下水化学成分的长期影响,从而制定有效的防污措施?又或者在资源勘探领域,模拟是否能帮助我们理解特定矿物在高温高压条件下与地下流体的反应,从而找到潜在的矿床?我非常希望能从书中找到一些具体的、经过验证的案例研究,让我能够看到理论与实践是如何紧密结合的。如果这本书能提供一些关于模型参数化、不确定性分析等方面的指导,那将对许多从事相关研究的人员非常有帮助。

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单单从《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名来看,我预感这本书的受众会是具有一定科学背景的读者,可能包括地质学、环境科学、水文学等相关专业的学生和研究人员。作为一个对地球科学充满热情,并且喜欢钻研事物本质的普通爱好者,我希望能从这本书中获得对“水-岩相互作用”这个概念更深刻的理解。我想知道,究竟是什么样的化学原理,在驱动着地表和地下水的化学成分变化?这本书是否会详细介绍常见的矿物在不同水体环境下的溶解和沉淀规律?比如,为什么有些地区的地下水会富含氟化物,而另一些地区则富含硫化物?这些都与水和岩石的“对话”息息相关。而“模拟”的部分,则让我对这本书充满了期待。我猜想,书中会介绍如何使用科学的数学模型来捕捉和预测这些复杂的相互作用。例如,在水资源管理方面,模拟是否可以帮助我们预测长期抽水对地下水化学成分可能带来的改变?或者在环境工程领域,模拟又是否能指导我们设计出更有效的地下污染物修复方案?我特别希望书中能有丰富的图表和案例,来生动地展示这些模拟的结果。比如,通过模拟,我们是否能“看到”一个污染物在地下水中的迁移过程,或者“理解”一个矿床是如何在水-岩相互作用下形成的?如果这本书能够将严谨的理论知识与引人入胜的实际应用案例相结合,并且语言风格易于理解,那么它一定会成为我书架上的珍贵藏品。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,在我看来,是一本可能集结了地球化学领域最新理论进展和前沿研究方法的著作。我一直对地球内部的物质交换过程非常好奇,尤其是水作为一种重要的化学介质,是如何与地球岩石圈进行深刻而持续的互动的。这本书是否会深入剖析水-岩相互作用的微观化学反应,例如溶解、沉淀、离子交换、氧化还原等过程?我希望书中能详细阐述这些过程的化学原理,以及它们在不同地质环境下的表现。而“模拟”这一概念,则是我对这本书最期待的部分。我设想,书中会介绍一系列的地球化学模拟软件和技术,并讲解如何运用这些工具来量化和预测水-岩相互作用。例如,在地下水资源管理中,模拟是否可以帮助我们评估不同开采方案对地下水化学成分的影响,从而做出更科学的决策?又或者在应对地质灾害方面,模拟是否能帮助我们理解岩石裂隙中的流体运移和化学反应,从而预警滑坡和泥石流的发生?我非常希望书中能包含一些具有实际指导意义的案例研究,让我能够看到这些复杂的理论和模拟方法是如何转化为解决现实问题的方案的。

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拿到《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这本书,我的第一反应是它极有可能是一部严谨的学术论文集,或者是某一领域专家的深度研究报告。作为一名对地质学和水文学交叉领域充满好奇的爱好者,我一直对地球表层物质的动态变化机制很感兴趣。水,作为地球上最普遍的存在,其流动和化学性质的改变,无疑是塑造地貌、影响生态环境的关键因素。而岩石,作为地球的骨架,其成分、结构与水的相互作用,更是构成了许多我们日常生活难以察觉却至关重要的过程。我尤其关注的是“模拟”这个词。在当今科学研究中,模拟技术已经成为探索复杂系统不可或缺的工具。我想了解的是,这本书是如何运用模拟手段来揭示水-岩相互作用的?它是否会介绍一些经典的地球化学模拟模型,比如PHREEQC、GWB等?这些模型又是如何被构建和应用的?书中的案例分析是否会涵盖不同地质环境下的水-岩相互作用,例如喀斯特地貌的形成、沉积岩的成岩过程、或是火山岩区的地下水化学演变?我更想知道的是,这些模拟结果能否为环境保护、资源勘探,甚至是一些工程设计提供实际的指导意义。比如,在水资源管理方面,通过模拟可以预测不同用水方案对地下水化学成分的影响,从而帮助我们做出更可持续的决策。或者在土壤修复方面,模拟可以帮助我们理解污染物在土壤-水系统中的迁移转化过程,从而设计出更有效的修复技术。如果这本书能够将这些理论与实际应用相结合,那么它将会是一本非常有价值的读物,能让我对地球系统有一个更宏观、更深入的认识。

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《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》这个书名,首先给我一种严谨、深入的学术印象,预示着书中可能包含大量的理论知识和研究方法。作为一个对地球的物质循环和化学过程感兴趣的爱好者,我一直认为水和岩石的相互作用是理解地球动力学和地表过程的关键。我希望这本书能为我揭示这些相互作用背后的化学机理,比如,不同类型的岩石在与水接触时会发生哪些主要的化学反应?这些反应是如何影响岩石的结构和成分的?而“模拟”这一部分,则让我对这本书的实用性和前沿性充满了期待。我设想,书中会介绍如何利用先进的计算机模型来模拟这些复杂的化学过程,并预测其在不同条件下的表现。例如,在环境评估方面,模拟是否可以帮助我们预测地下水受到工业污染物影响的范围和程度?或者在矿产勘探中,模拟是否能帮助我们理解热水与岩石的相互作用如何导致特定矿物的富集?我非常希望书中能够包含一些具有代表性的案例分析,让我能够直观地感受到这些理论和模拟方法在解决实际地球科学问题中的力量。如果书中能够提供关于模型验证、不确定性分析等方面的指导,那就更具价值了。

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这本书的书名叫做《水-岩相互作用的地球化学模拟理论及应用》,乍一听,感觉会是一本相当硬核、偏向于学术研究的专著,可能会充斥着复杂的数学公式和抽象的化学反应机理。作为一个对地球科学领域抱有浓厚兴趣,但又非专业研究人员的读者来说,初次接触这本书,内心是既期待又有些许忐忑的。我期待的是能通过这本书,深入了解我们赖以生存的水循环背后,那些鲜为人知的、驱动着地表形态变迁的微观化学过程。毕竟,无论是地表水的溶解、侵蚀,还是地下水与矿物的交互,都与我们的生活息息相关,直接影响着水资源的质量、土壤的形成,甚至地质灾害的发生。然而,我也担心书中过于专业化的内容会让我望而却步,难以消化。比如,对于“地球化学模拟”这个概念,我可能只能凭字面意思理解为利用计算机模型来模拟地球化学过程,但具体的模型构建方法、参数选择、以及模拟结果的解读,这些对我来说都是一片空白。我希望这本书能在理论讲解的同时,也能照顾到像我这样的非专业读者,用相对易懂的语言,解释那些晦涩的科学概念,或者通过生动的案例来辅助理解。例如,书中是否会涉及到一些现实世界中的具体应用,比如如何利用模拟技术来预测矿山废水的影响范围,或者评估地下核废料储存的安全性?这些都是我非常好奇的方面。我更希望这本书能够引发我更深层次的思考,比如,在气候变化日益严峻的背景下,水-岩相互作用在调节地球化学平衡中扮演着怎样的角色?人类活动又会对这些相互作用产生怎样的干扰?总之,我对这本书充满了探索的欲望,希望它能成为我打开地球化学奥秘之门的一把钥匙,即便过程可能充满挑战,但也定会收获满满。

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