Soil Mineralogy With Environmental Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Society of Agronomy

作者:Dixon, Joe Boris (EDT)/ Dixon, Joe Boris/ Schulze, Darrell G. (EDT)/ Soil Science Society of America

出品人:

页数:866

译者:

出版时间:

价格:90

装帧:HRD

isbn号码:9780891188391

丛书系列:

图书标签:

• 00
• Soil Mineralogy
• Environmental Science
• Soil Chemistry
• Geochemistry
• Environmental Applications
• Mineralogy
• Soil Science
• Clay Minerals
• Weathering
• Pollution

矿物学与地球化学前沿探索：从晶体结构到全球环境响应 一本深度解析无机固体地球科学与环境相互作用的权威著作 本书系统地阐述了矿物学的基本原理、现代分析技术，并将其前沿知识与当前最紧迫的环境地质学、地球化学挑战紧密结合，为读者构建了一个理解地壳物质循环、资源形成与环境污染控制的完整知识框架。 第一部分：矿物学基础与晶体化学的精微世界 本书从基础概念出发，对构成地球岩石和土壤的无机固体进行全面、深入的探讨。 第一章：矿物的定义、分类与晶体结构基础 本章详述了矿物的晶体学定义，以及矿物在地球科学中的核心地位。重点解析了晶体结构原理，包括点阵、布拉维点阵、空间群的概念。通过对常见矿物类群（如硅酸盐、氧化物、硫化物等）的晶体化学式、配位几何（如四面体、八面体结构）的详细剖析，揭示了矿物宏观物理性质（如硬度、解理、光学性质）与其微观原子排列之间的内在联系。 第二章：硅酸盐矿物学的深度剖析 硅酸盐是地壳中最主要的矿物组成。本章将硅酸盐分类细化为原硅酸盐、岛硅酸盐、链硅酸盐、层硅酸盐和骨架硅酸盐，并对地质学和土壤学中至关重要的结构单元（如独立四面体、双链、三维网络）进行了详尽的图解和化学键合分析。特别关注了黏土矿物家族（如伊利石、蒙脱石、高岭石）的结构差异及其在表面化学反应中的主导作用。 第三章：矿物的热力学与相平衡 深入探讨了矿物的生成、变质和风化过程背后的驱动力——热力学原理。本章阐述了吉布斯自由能、化学势在多相平衡系统中的应用。通过对相图（如P-T图、fO2-pH图）的解读，解释了在不同压力、温度和流体化学条件下，矿物组合如何指示地质环境。讨论了矿物组分中固溶体形成的热力学机制，以及矿物反应速率对地质过程演化的影响。 第四章：矿物光学性质与电子显微镜技术 本章侧重于矿物学研究的前沿技术。详细介绍了偏光显微镜的使用、矿物薄片的制作与观察。重点阐述了扫描电子显微镜（SEM）及其配套的能谱分析（EDS）和波谱分析（WDS）原理，如何用于确定矿物的形态、微区成分和化学计量比。同时，对透射电子显微镜（TEM）在高分辨率成像和晶格缺陷分析中的应用也进行了介绍。 第二部分：地球化学过程与矿物相互作用 本书的后半部分将理论矿物学知识应用于理解复杂的地球化学循环与环境地质过程。 第五章：晶体表面化学与界面反应动力学 矿物表面是地球化学反应的中心舞台。本章深入研究了晶体表面的缺陷、边缘结构，以及水分子、离子吸附的行为。详细探讨了表面酸碱性（如Zeta电位）、表面络合作用（Inner-sphere vs. Outer-sphere complexation）在矿物溶解和沉淀过程中的控制作用。通过动力学模型，分析了水岩反应速率受温度、pH值和表面积的非线性影响。 第六章：风化作用的矿物学过程与关键产物 风化作用是连接岩石圈与生物圈的关键环节。本章将风化过程分为物理风化和化学风化，重点解析了化学风化过程中矿物的有序分解路径——从原始硅酸盐到次生矿物（如碳酸盐、铁氧化物、黏土矿物）的转化序列。探讨了风化作用对营养元素（如钾、镁、钙）释放的控制，以及残渣矿物在土壤养分保持中的长期作用。 第七章：氧化还原敏感矿物与元素迁移 本章聚焦于矿物对环境氧化还原状态的指示意义。详细分析了铁（Fe2+/Fe3+）、锰（Mn2+/Mn4+）、硫（S2-/SO42-）等变价元素在矿物结构中的赋存状态和转化机制。讨论了在还原性沉积环境（如沼泽、地下水）中，硫化物和还原态铁氧化物的形成，及其对重金属（如砷、铬）毒性的调控作用。 第八章：矿物在污染物地球化学迁移与固定中的角色 本书将矿物学知识直接应用于环境修复领域。详细分析了特定矿物——如铁锰氧化物、碳酸钙、磷灰石和特定类型的黏土矿物——对持久性有机污染物（POPs）和重金属（如Pb, Cd, U）的吸附、离子交换和共沉淀机制。通过对比不同矿物晶体表面性质对污染物固定效率的影响，为污染场地修复提供了坚实的理论基础。 第九章：矿物与生物地球化学的交织 探讨矿物在生命活动中的基础作用。分析了微生物（细菌、真菌）如何通过代谢活动（如生物还原、生物氧化）加速或减缓特定矿物的溶解和沉淀。讨论了生物成矿作用（Biomineralization）在生物体外壳、骨骼形成中的矿物学机制，以及生物作用对土壤有机质与无机矿物复合体形成的影响。 总结 本书不仅是对传统矿物学知识的严谨梳理，更是一部面向当代地球科学与环境科学挑战的综合性工具书。它强调将微观的晶体结构与宏观的环境现象联系起来，使读者能够运用先进的矿物学原理，解决从地球深部过程到地表环境污染治理等一系列复杂问题。内容严谨，论述深入，图表精炼，是地质学、环境科学、土壤学、水文学及相关工程领域研究人员、高级学生和专业技术人员不可或缺的参考资料。

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