黏土矿物学(高等学校教材)

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出版者:化学工业
作者:编者
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出版时间:2017-08-01
价格:59.0
装帧:
isbn号码:9787122296108
丛书系列:
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  • 啦啦
  • 黏土矿物学
  • 矿物学
  • 地质学
  • 土壤学
  • 材料科学
  • 高等学校教材
  • 地球科学
  • 岩石学
  • 环境科学
  • 无机非金属材料
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具体描述

尘世之歌:大地深处的微观史诗 图书简介 本书并非聚焦于地壳结构或岩石圈的宏大叙事,而是选择了一条更为精微、也更具生命力的叙事路径——深入探索构成我们脚下世界的微小基石:粘土矿物。 《尘世之歌:大地深处的微观史诗》旨在揭示粘土矿物学这一学科的广阔疆域,它超越了传统地质学的边界,渗透到化学、材料科学、环境工程,乃至生命起源的深层奥秘之中。我们的目标是构建一座桥梁,连接起那些在显微镜下呈现出层层叠叠、精妙结构的微粒,与它们在地球表面及地表以下所扮演的、无可替代的宏观角色。 第一部分:晶体结构的几何学与美学 全书伊始,我们将追溯粘土矿物形成的历史源头,但这并非冰冷的时间线,而是对硅氧四面体和铝氧八面体如何通过精巧的“搭积木”方式,构筑出自然界最复杂、最多样化的晶体结构之一的详细解析。 我们将从基础的层状结构概念入手,深入剖析一:一型(如高岭石族)和二:一型(如蒙脱石、伊利石、蛭石族)的构造差异。重点将放在层间可替换性这一核心特征上。这不是简单的离子交换,而是对水分子、有机分子甚至污染物进行“容纳”和“释放”的动态过程。我们将运用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)的图像解读,教导读者如何“阅读”这些微观结构图谱,理解它们如何决定了粘土的吸附力、膨胀性和比表面积。 特别值得一提的是,本书将花费大量篇幅探讨非晶质粘土矿物(如火山灰)和结构缺陷。这些“不完美”的结构,往往是它们展现出超常活性的关键所在。我们不会将它们视为误差,而是视为自然界演化出的高效功能单元。 第二部分:环境介质中的“隐形工程师” 粘土矿物在地球表面的作用是多维且关键的。它们是地球化学循环中的主要参与者,扮演着“环境工程师”的角色。 在土壤学的章节中,我们将探讨粘土矿物如何定义土壤的质地、持水性、阳离子交换容量(CEC)以及营养元素的有效性。例如,在热带地区常见的低活性粘土(如赤铁矿、针铁矿)如何导致养分快速淋失,而在温带湿润地区,富含蒙脱石的土壤又如何形成肥沃的耕地。我们将通过现场案例分析,展示如何通过调整土壤中粘土的矿物组成,实现农业产出的优化和退化土地的修复。 在水文地质学的视野下,粘土的渗透性和阻隔性是工程安全的基石。我们将详细分析粘土衬垫在垃圾填埋场和尾矿坝防渗设计中的应用原理。这涉及对膨胀型粘土(如膨润土)在不同盐度环境下体积变化的精确预测模型。书中收录了大量关于粘土矿物与地下水污染物(如重金属、有机溶剂)相互作用的动力学数据,揭示了粘土是如何通过吸附、络合甚至氧化还原反应,充当地球的天然净化器。 第三部分:材料科学与生命前驱 本书的后半部分将视野从自然界转向人类文明的进步与生命起源的猜想。 在工程材料领域,粘土是陶瓷、水泥、建筑材料的骨料。但现代应用更侧重于功能化粘土复合材料。我们将系统阐述有机粘土的制备技术——如何将无机层状结构与高分子聚合物相结合,创造出具有优异阻燃性、高强度和气体阻隔性能的纳米复合材料。读者将了解到,我们日常使用的汽车涂料、高性能包装薄膜乃至先进的摩擦材料,其性能的提升往往依赖于对粘土层间距的精准控制。 最后,也是最引人入胜的部分,我们将触及生命起源的粘土假说。这并非科幻,而是基于化学证据的严谨探讨。粘土矿物的层状结构及其固有的电荷分布,被认为可能充当了早期有机分子(如核苷酸、氨基酸)的催化模板和稳定载体。我们将回顾实验模拟的结果,探讨粘土表面如何促进聚合反应,并将单体有机物组织成更复杂的、具备自复制潜能的结构。这部分内容将融合地质化学与生物物理学的最新进展,引导读者思考:我们今天所见的生命繁荣,其“摇篮”是否就沉睡在这些看似平凡的泥土之中? 结语:谦卑的敬意 《尘世之歌》旨在培养读者对“无名英雄”——粘土矿物的深厚敬意。它们既是风化侵蚀的产物,也是新生地质过程的载体;它们既是农田的灵魂,也是高科技材料的骨架;它们或许是承载生命信息的最早介质。本书的最终目的,是让每一位读者,无论背景如何,都能从这些指甲盖下的微小世界中,洞察到地球系统复杂而精妙的统一性。阅读完此书,您将不再仅仅“踩在”大地上,而是真正开始“理解”大地。

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读后感

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《黏土矿物学》这本书,就像是一扇打开的窗户,让我得以一窥地球物质构成中最基础、也最神秘的一角。我惊叹于黏土矿物在地球圈层相互作用中的核心地位,它们既是岩石风化的产物,也是土壤形成的基础,更是沉积作用的关键参与者。书中对不同黏土矿物形态的描述,如片状、纤维状等,以及它们如何影响宏观地质体的性质,让我对地貌的形成有了更深刻的理解。我尤其被书中关于黏土矿物在石油和天然气勘探开发中的作用所吸引,它们如何影响储层的渗透性和孔隙度,从而决定油气的赋存状态。读到这里,我才意识到,即使是我们日常生活中接触到的石油产品,其背后也与这些微小的黏土颗粒息息相关。这本书的价值,在于它将复杂的科学原理,用通俗易懂的方式呈现,让我能够轻松地理解那些与我们生活息息相关的地质现象。

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这本书在我心中,是一部充满智慧与探索精神的百科全书,它以一种极其精炼的方式,为我揭示了黏土矿物世界的无限可能。我非常喜欢书中对黏土矿物晶体结构的直观展示,虽然我不是地质专业背景,但在作者的引导下,我能够清晰地想象出那些层状堆叠的硅氧四面体和铝氧八面体,以及它们之间复杂的离子键和氢键。书中对黏土矿物吸附性能的解释,让我理解了它们为什么能成为天然的离子交换材料,在水处理和污染物吸附领域发挥巨大作用。我特别对书中关于黏土矿物作为催化剂的潜力进行了深入探讨,这让我看到了它们在化学反应中的重要作用,以及在未来工业生产中的广阔前景。这本书让我明白,看似普通的物质,往往蕴含着非凡的能量和潜力,而科学,正是发现这些潜力的钥匙。它鼓励我去思考,去探索,去发现那些隐藏在平凡事物背后的伟大。

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我一直觉得,对于我们普通人来说,地质学似乎是一个过于遥远和专业的领域。但《黏土矿物学》这本书,却像一位温柔的引路人,将我带入了这个迷人的世界。它没有高高在上的学术腔调,而是用一种充满温度和人情味的方式,讲述着关于黏土矿物的点点滴滴。我被书中那些生动的案例所吸引,比如黏土矿物在古人类文化遗址中的发现,它们如何成为判断古代聚落分布和生活方式的重要依据。我惊叹于黏土矿物在农业生产中的重要性,它们如何决定土壤的质地、保水性和肥力,从而影响着粮食的产量。书中对黏土矿物在环境污染治理方面的应用,更是让我看到了科学技术如何服务于人类的可持续发展。读这本书,我感受到的是一种科学的魅力,一种将微观世界与宏观现实紧密联系起来的智慧。它让我对身边的泥土,对那些看起来平凡无奇的岩石,都多了一份审视和思考。

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《黏土矿物学》这本书,为我提供了一个全新的视角来审视我们赖以生存的地球。我之前从未想过,那些看似不起眼的泥土,竟然是如此复杂和多样的物质集合体。书中对黏土矿物矿物学的细致讲解,让我认识到它们在矿物分类和鉴定中的重要性。我被书中关于黏土矿物晶体缺陷和表面性质的讨论所吸引,这让我理解了为什么它们会表现出如此多样的性能,以及如何在特定的应用场景中发挥最大作用。书中对黏土矿物在环境科学中的应用的深入探讨,例如它们作为吸附剂和催化剂在污水处理和废气净化中的作用,让我看到了科学在解决现实环境问题中的强大力量。读到这里,我才真正体会到,那些微小的颗粒,却能对我们的生活产生如此深远的影响。

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这本书简直是一场关于地球深层秘密的奇幻之旅,我抱着试一试的心态翻开了它,没想到立刻就被深深吸引了。书中的文字并非枯燥的技术术语堆砌,而是以一种生动、引人入胜的方式,将那些肉眼难以察觉的微小颗粒,在我们脚下的广袤土地中扮演的至关重要的角色,娓娓道来。我之前对“黏土”的认知,仅仅停留在塑造玩偶的日常手工材料,或是某些护肤品中的成分,殊不知,它们竟然蕴含着如此复杂的地质演化史和广泛的科学应用。作者像是循循善诱的向导,带领我穿越亿万年的时光,去理解那些岩石是如何在水、风、热的共同作用下,一点点崩解、重组,最终形成了形态各异、成分精妙的黏土矿物。书中对不同种类黏土矿物的介绍,例如膨润土、高岭土、伊利石等等,不仅仅是列举它们的化学式和晶体结构,更重要的是,它们如何影响着土壤的肥力,如何在地下水中扮演着天然的屏障,甚至如何在沉积岩的形成过程中留下关键的线索。我尤其对书中关于黏土矿物与生命起源的探讨感到惊叹,那些关于早期生命在黏土表面吸附、催化反应的假说,让我仿佛看到了生命在混沌中萌发的曙光。读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习知识,更像是在进行一场与地球母亲的深度对话,去聆听她那些沉默而宏大的故事。

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这本书最让我印象深刻的,是它在科学严谨性之外,所流露出的那种对自然界的敬畏和热爱。作者在描述黏土矿物的形成过程时,用词精准,但又不失生动,仿佛是在讲述一个关于岩石变幻的史诗。我被书中对黏土矿物在生物地球化学循环中的作用的阐述所吸引,它们如何参与氮、磷等元素的迁移和转化,对维持生态系统的平衡至关重要。书中对黏土矿物在艺术和文化遗产保护中的应用,也给我带来了意想不到的启发。例如,它们如何影响古代陶器的烧制工艺,以及如何被用于修复古老的壁画和雕塑。读到这里,我才发现,黏土矿物不仅仅是科学研究的对象,更是人类文明发展的重要载体。这本书让我看到了科学的广度与深度,以及它与人类社会、文化之间密不可分的联系。

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阅读《黏土矿物学》的过程,就像是在进行一场深入而宁静的心灵沉淀。我原本以为这是一本可能只适合专业人士阅读的教材,但事实证明,它同样能触动每一个对自然界充满好奇的心灵。书中没有浮夸的辞藻,也没有冗余的叙述,每一个字都仿佛经过精心的打磨,直指核心。我特别欣赏作者在解释黏土矿物微观结构时的耐心和细致,通过大量的图示和生动的比喻,将那些抽象的概念具象化,让我能够轻松地理解不同黏土矿物之间的差异,以及它们为何会表现出如此独特的物理化学性质。我被书中关于黏土矿物在地质历史中的作用深深吸引,它们不仅仅是地层的组成部分,更是记录着地球环境变迁的天然档案。通过分析不同地层中黏土矿物的成分和分布,我们可以窥探到古气候、古水文以及古生物的演化信息,这种跨越时空的洞察力,实在是令人震撼。这本书让我意识到,我们脚下的土地,蕴藏着比我们想象中更加丰富和深刻的故事。它不仅仅是一本科普读物,更是一扇通往理解地球过去、现在和未来的窗口。

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这本书带给我的,远不止是知识的增长,更是一种对科学研究方法和逻辑思维的全新体验。作者在阐述黏土矿物的形成机理时,条理清晰,逻辑严谨,层层递进,引人入胜。我常常会被书中对实验数据和观测结果的详细解读所折服,它们不仅仅是冰冷的数字,更是科学家们辛勤探索的结晶,是理解黏土矿物世界的有力支撑。书中对不同分析技术,如X射线衍射、电子显微镜等的介绍,虽然不深入,但却点出了这些技术在黏土矿物研究中的核心作用,让我对现代科学研究的手段有了初步的认识。我尤其欣赏书中对于黏土矿物在工程地质学中的应用的详细论述,从边坡稳定性分析到隧道掘进,黏土矿物的性质直接影响着工程的安全和效率。读到这里,我才真正体会到,那些看似微不足道的矿物,在人类社会发展中扮演着多么关键的角色。这本书的价值,在于它不仅教授了“是什么”,更教会了“为什么”和“如何去研究”。

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从前,我对地质学领域的知识总是觉得遥不可及,充斥着晦涩难懂的专业名词和复杂的图表。然而,《黏土矿物学》的出现,彻底颠覆了我的这一刻板印象。这本书以一种近乎诗意的笔触,描绘了黏土矿物世界的多姿多彩。它没有回避科学的严谨性,但却用极其平易近人的语言,将那些微观世界的奥秘展现在我们面前。我被书中对黏土矿物形成过程的细腻描绘所打动,那种仿佛置身于地壳深处,亲眼目睹岩石缓慢而坚韧的转变,感受着时间的力量,是一种前所未有的体验。书中对各种黏土矿物特性的解析,如它们独特的层状结构、巨大的比表面积以及对水分的强烈吸附能力,让我对这些看似平凡的物质有了全新的认识。我开始理解,为什么它们在陶瓷制造、建筑材料、甚至石油钻探等领域都扮演着不可或缺的角色。更让我着迷的是,书中还穿插了许多令人脑洞大开的应用前景,比如利用黏土矿物进行环境修复,净化水源,甚至是作为新型储能材料的潜力。每读一页,都像是打开了一个新的知识宝藏,充满了惊喜和启发。我甚至开始在日常生活中,用一种更加好奇和敬畏的眼光去审视那些看似不起眼的泥土和岩石。

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从这本书中,我获得了一种对科学探索精神的全新理解。作者在阐述黏土矿物的研究历史和发展趋势时,展现出了一种严谨的治学态度和不断求索的勇气。我被书中对黏土矿物在材料科学领域应用的展望所吸引,例如它们作为纳米材料的潜力,以及在复合材料、功能涂层等领域的应用前景。书中对黏土矿物与生命科学交叉领域的研究,如在药物传递和生物医学成像中的应用,更是让我看到了科学的无限可能性。读到这里,我才意识到,那些看似枯燥的矿物学知识,其实与我们的健康、生活品质息息相关。这本书不仅仅是一本教材,更是一部关于科学探索、创新应用的启示录。它鼓励我去思考,去学习,去用更广阔的视野看待科学的未来。

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