Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar Method pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford University Press, USA

作者:Ian McDougall

出品人:

页数:282

译者:

出版时间:1999-08-05

价格:USD 134.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9780195109207

丛书系列:

图书标签:

Geochronology
Thermochronology
40Ar/39Ar
Isotope Geochemistry
Geology
Dating Methods
Earth Science
Analytical Chemistry
Petrology
Geophysics

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具体描述

As in the original edition of 1988, this book covers the principles and practice of argon isotopic dating, a technique that has been used to determine the numerical age of the Earth. The greater precision of the 40Ar/39Ar method allows scientists to test smaller geological samples than its precursor, the K-Ar method, which required a comparison of different elements. The new edition will incorporate new developments made in 40Ar/39Ar application over the last decade, made possible by advances in lasers and mass spectrometry.

矿物学与地球化学研究前沿：晶体结构、同位素示踪与岩石圈演化本书旨在深入探讨现代矿物学、地球化学与构造地质学交叉领域的前沿课题，聚焦于通过精密分析技术揭示地质过程的时间序列与物理化学条件。内容涵盖从微观晶体缺陷到宏观板块构造尺度的多尺度地球科学问题。第一部分：晶体结构、缺陷工程与反应动力学本部分重点解析晶体结构在控制矿物化学行为和反应速率中的核心作用。我们将从原子尺度出发，详细考察各类岩石形成矿物（如硅酸盐、氧化物及硫化物）的晶格结构对称性、配位环境及其对离子迁移率的影响。晶体缺陷理论与扩散机制：深入阐述点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）的形成能、迁移率及其在高温高压下对元素扩散路径的控制。重点讨论扩散系数的温度和压力依赖性，以及如何利用扩散模型反演变质和岩浆作用过程中的热历史。探讨扩散在矿物表面生长、溶解和重结晶过程中的关键角色。固相反应动力学：考察矿物在变质和热液作用下发生固相反应（如相变、分解、重组）的动力学规律。内容包括反应界面移动速率、活化能的确定，以及如何通过实验模拟来校准自然界中变质速率的估计。特别关注含水或含挥发分的体系中，水/流体对晶体表面反应和溶解速率的催化作用。晶体生长与成核：探讨晶体从过饱和溶液或熔体中生长的微观机制，包括成核的潜热和临界半径，以及晶面生长动力学。分析外部环境（如温度梯度、压力变化、流体化学组分）如何影响最终晶体的形态学、尺寸分布及其内部结构继承性（如生长扇区与环带结构）。第二部分：非传统同位素地球化学与微区分析技术本部分聚焦于超越传统放射性同位素定年的新型同位素体系，特别是那些对物理化学条件（温度、压力、化学势）极其敏感的示踪剂，以及用于精确表征矿物化学组成和微区分布的高级分析方法。稳定同位素体系的应用：全面介绍氧、氢、碳、硫等稳定同位素在追踪地质流体循环、矿物分馏机制以及古环境重建中的应用。详细阐述水-岩反应、水-矿物平衡分馏的温度依赖性，以及非平衡分馏（如生物地球化学过程或快速反应）的判读方法。重点讨论δ18O、δD在俯冲带流体迁移和浅部热液系统中的示踪能力。微量元素在矿物中的分配系数：分析微量、稀有及放射性元素在不同矿物（如云母、锆石、单斜辉石）中的分配系数（D值）的控制因素。阐释这些分配系数如何受晶体结构、离子半径、电荷以及溶液化学环境的影响。这些数据是反演岩浆分异过程、熔融程度和流体参与程度的关键参数。电子探针与离子探针技术：详细讲解波谱分析（EPMA）与二次离子质谱（SIMS）在矿物成分定量分析中的原理与局限性。重点阐述SIMS如何实现对痕量元素和非传统同位素的高空间分辨率（次微米级）测量，及其在分析矿物包裹体、流体包裹体以及晶体生长边界带上的重要性。第三部分：岩石圈动力学与深部过程的地质示踪本部分将前述的微观与地球化学知识应用于宏观的构造和地质过程研究，特别是对地壳和上地幔的演化历史进行重建。变质作用的P-T-t路径解析：结合矿物相平衡模拟和反应动力学约束，重建复杂变质序列（如大陆碰撞带、岛弧带）的压力-温度-时间（P-T-t）演化路径。讨论关键矿物组合（如石榴石、蓝晶石、柯石英）在P-T空间中的意义，以及如何利用矿物中扩散窄带结构来约束变质事件的时间间隔。岩浆作用与结晶分异：分析岩浆在上升和结晶过程中的同位素与元素分馏效应。探讨不同岩浆源区（地幔、地壳）的同位素“指纹”在区分岩浆起源和演化机制中的作用。解析锆石、磷灰石等岩浆成岩矿物在捕获周围物质或发生后期蚀变时所记录的多期次信息。地幔动力学与岩石圈减薄：利用橄榄石和辉石中的特殊同位素信号（如锂、镁同位素）追踪地幔的交代作用、部分熔融程度以及岩石圈地幔的“热历史”。讨论俯冲带或裂谷区地幔楔的物质循环与温度演变对区域构造活动的影响。第四部分：地球流体系统与资源环境地质学本部分关注地球内部流体（热液、地下水、变质流体）在物质迁移、矿床形成以及环境地球化学过程中的作用。热液矿床成因：分析流体捕获的同位素组成（δ18O, δD, 3He/4He）如何指示热液的来源（岩浆、变质或大气水）及其运移路径。通过分析硫化物和粘土矿物中微量元素的空间分布，重建矿床形成时的温度、压力及流体氧逸度条件。放射性元素迁移与地质屏障：探讨铀、钍及其衰变子体在自然界中的地球化学行为，特别是在地质处置库选址中的意义。分析矿物表面络合作用和吸附作用如何控制这些元素的迁移速率和长期固定能力。水-岩相互作用的长期效应：研究风化、淋滤和土壤形成过程中，硅酸盐和碳酸盐矿物溶解与沉淀的速率方程。利用这些速率模型来评估长期地质时间尺度上碳循环的自然速率和对气候变化的反馈机制。本书适合从事矿物学、地球化学、变质岩石学、构造地质学以及环境地球科学的高年级本科生、研究生及专业科研人员深入研习。通过整合结构、动力学与同位素示踪，为理解地球系统的复杂性提供一个多维度的分析框架。