Trace Elements in Terrestrial Environments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Adriano, Domy C.

出品人:

页数:891

译者:

出版时间:2001-6

价格:$ 315.27

装帧:

isbn号码:9780387986784

丛书系列:

图书标签:

• Trace elements
• Terrestrial environments
• Geochemistry
• Environmental science
• Soil chemistry
• Water chemistry
• Biogeochemistry
• Pollution
• Ecology
• Mineralogy

《行星地质学与宜居性：从岩石记录到生命起源的探索》 内容概述 本书系统地梳理了行星地质学的核心概念、前沿研究方法及其在理解系外行星宜居性评估中的关键作用。我们深入探讨了从太阳系内行星（如火星、金星、木卫二和土卫六）到遥远系外行星的岩石学、矿物学和地貌学特征，旨在构建一个跨尺度的行星演化框架。本书不仅关注地质过程如何塑造行星表面和内部结构，更侧重于分析这些过程对潜在生命支持环境（如液态水存在、大气稳定性与能量来源）的影响。 全书分为七个主要部分，共计二十章，结构严谨，内容全面，力求为行星科学家、天体生物学家以及对行星形成与演化感兴趣的读者提供一份深入且富有洞察力的参考资料。 --- 第一部分：行星地质学基础与研究范式 第一章：行星地质学的学科定位与演化历程 本章首先界定行星地质学的研究范畴，探讨其与传统地球科学的区别与联系。追溯从早期天文学观测到现代空间任务（如“旅行者号”、“好奇号”、“欧罗巴快帆”）驱动下的学科发展脉络。重点分析了关键的观测工具和理论模型，例如撞击坑计数定年法、遥感光谱分析在非地表环境中的应用。 第二章：行星内部结构与动力学驱动力 深入解析行星的内部构造——地核、地幔和地壳——及其形成机制。讨论了行星尺度的热力学演化，包括放射性衰变、潮汐加热和原始吸积热对地质活动的影响。着重探讨了行星磁场的产生（发电机理论）及其对大气剥离和表面生命保护的关键作用。分析了不同行星类型（岩石行星、冰巨星）的内部热演化差异。 第三章：撞击过程与表面重塑 撞击事件被视为行星表面记录和地质时间标尺的核心。本章详细阐述了不同规模撞击体的动能转换、撞击坑的形成动力学（如瞬时、坍塌和混杂阶段），以及撞击熔融物的地球化学特征。探讨了撞击对行星大气、水圈（如果存在）和潜在生物圈的短期与长期影响，包括撞击引发的火山活动和气候变化。 --- 第二部分：太阳系内行星的地质记录 第四章：月球：冷却的岩石行星档案 以月球为例，阐述岩石行星早期演化的基本模型。分析月海玄武岩的地球化学组成，揭示其与月幔成分的联系。详细解读“雨海撞击事件”对月球表面和内部演化的影响，并讨论了阿波罗任务采集的岩石样本如何校准了行星撞击年表。 第五章：火星的过去与现在：水的地质遗迹 本章聚焦火星上水活动的广泛证据。通过分析古代河道网络、三角洲沉积物和层状沉积构造，重建火星早期温暖湿润时期的气候环境。研究了水合矿物（如粘土、硫酸盐）的分布特征，讨论了火星地下冰和盐水存在的可能性，以及这些环境对保存古代生物印记的意义。 第六章：金星：失控的温室效应与地质停滞 探讨金星表面高压、高温环境下的岩石学特征。重点分析了其独特的、缺乏明显板块构造的全球性地表重塑事件（如大规模火山喷发和软流圈重塑）。研究其硫化物和二氧化碳对大气循环和地表矿物化的影响，试图理解金星为何会经历失控的温室效应。 第七章：冰卫星：冰火山作用与次表层海洋 深入研究木卫二（欧罗巴）和土卫二（恩克拉多斯）的地质活动。分析冰壳上的裂隙、条纹和“冰火山”喷发口的地貌特征。基于引力场数据和磁场耦合分析，评估次表层液态水海洋的体积、盐度和化学成分，并讨论海底热液活动作为生命能量来源的潜力。 --- 第三部分：系外行星的宜居性评估与地质标记 第八章：系外行星的发现与基本参数确定 回顾开普勒、TESS等任务对系外行星的探测方法（凌星法、视向速度法），以及对质量、半径和密度的精确测量。重点讨论了如何利用这些基本参数初步估算行星的内部组成和潜在的可居住性范围（宜居带）。 第九章：大气逃逸与地质反馈 探讨恒星活动（如耀斑、X射线/紫外线辐射）对系外行星大气的剥离作用。分析大气逃逸速率与行星质量、岩石/铁芯比例之间的耦合关系。讨论了早期地质活动（如大规模火山作用）如何通过释放挥发性物质来“补给”或稳定大气层，对抗逃逸过程。 第十章：岩石行星的板块构造：宜居性的关键驱动力 板块构造被认为是地球长期宜居性的核心机制，因为它调节了碳循环。本章探讨了在不同质量、重力和热演化背景下，岩石行星是否可能发展出有效的板块构造。分析了“停滞盖层”（Stagnant Lid）与“移动盖层”之间的转变条件，以及这两种模式对地表热量释放和磁场维持的影响。 第十一章：系外行星的表面矿物学与光谱特征 介绍如何通过透射光谱或反向散射光谱技术识别系外行星表面的地质物质。重点讨论了不同岩石类型（硅酸盐、氧化物、碳酸盐）和水合矿物在大气或地表层可能产生的特征吸收线和反射率峰。 --- 第四部分：行星地质过程的物理化学基础 第十二章：高压矿物学与行星分异 探讨行星形成过程中，物质在极高压力和温度下发生的相变。分析了地幔和地核物质的压缩行为，以及这些高压相变对行星热结构、对流模式和岩浆房演化的影响。 第十三章：岩浆作用的地球化学示踪 详细阐述了行星岩浆作用（火山喷发、岩浆侵入）中同位素地球化学的应用，包括放射性同位素（如U-Pb, Sm-Nd）和稳定同位素（如氧、氢）在追踪岩浆源区、分异历史和地表挥发物循环中的作用。 第十四章：风化、沉积与大气-地表相互作用 分析行星表面物质在风力、液态（水、甲烷或氮气）或气态介质下的搬运、沉积和风化过程。以地球、火星和土卫六为例，对比不同温度和重力条件下形成的沉积构造（如沙丘、湖泊沉积物）的形态学差异。 --- 第五部分：极端环境下的地质活动 第十五章：潮汐力对内部热结构的影响 专门分析大型气态巨行星（如木星、土星）强大的潮汐力如何驱动其冰卫星的内部加热。量化计算潮汐耗散产生的热量，并将其与放射性衰变热进行比较，以确定次表层海洋维持液态所需的临界条件。 第十六章：岩石-流体相互作用与生命化学潜力 探讨在深层地壳或次表层环境中，岩石与水（或其它溶剂）发生化学反应的机制。分析热液系统如何提供化学梯度和能量，促进有机分子的合成与演化，这是理解地球深层生命起源的关键模型。 第十七章：小行星与彗星的地质组成 从行星形成的前驱体角度审视太阳系中的小行星带和柯伊伯带天体。分析了碳质球粒陨石和分异型小行星的岩石学分类，探讨了这些原始物质如何通过撞击向内太阳系输送水和有机质。 --- 第六部分：行星演化模型与模拟 第十八章：热力学模型与行星冷却曲线 介绍如何利用数值模拟技术，建立行星从吸积到冷却过程中的热演化模型。比较不同初始条件（如铁镍核心大小、放射性元素丰度）对行星长期地质活动和磁场持续时间的影响。 第十九章：气候-地质反馈的耦合模拟 构建包含大气辐射传输、表面水循环和地下岩石圈脱气（火山作用）的综合模型。模拟系外行星在恒星光照变化（如恒星衰老、轨道漂移）下，其气候系统和地质活动如何相互作用，共同决定宜居窗口的开启与关闭。 --- 第七部分：未来展望 第二十章：下一代任务与行星地质学的前沿 展望未来十年行星科学任务（如“欧罗巴快帆”、“着陆器”任务）将如何深化我们对地质过程与宜居性的理解。讨论利用人工智能和机器学习分析海量遥感数据，以识别潜在地质特征和生物印记的新兴技术。强调行星际物质返回采样在校准行星地质时间尺度中的不可替代性。 --- 附录： 行星地质术语表、主要任务时间线与关键发现索引。

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我一直以为，所谓“痕量元素”无非就是一些听起来高大上但离我们生活很遥远的化学名词。然而，《Trace Elements in Terrestrial Environments》这本书彻底颠覆了我的认知。它以一种极其接地气的方式，将这些元素与我们的日常生活紧密联系起来。我被书中关于植物对痕量元素的需求和缺乏症的描述所震撼，比如缺硼对果树的危害，缺锌对粮食产量的影响，这些都直接关系到我们的食物安全。 书中的案例研究部分更是精彩绝伦，通过对不同地区土壤痕量元素含量的实际调查，揭示了环境污染对这些元素平衡造成的破坏。我特别关注了书中关于工业排放和农业化肥对土壤中某些重金属（如镉、铅）累积的讨论，这让我开始反思我们自身的行为对环境造成的潜在影响。它不仅仅是一本科学专著，更像是一本关于环境保护的警示录，让我们看到那些看不见的“隐形杀手”。

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我是一个对生态系统运作充满好奇心的人，而《Trace Elements in Terrestrial Environments》这本书恰好满足了我这份好奇。它不仅仅是关于化学元素，更是关于生命与环境的深刻互动。书中有大量关于痕量元素在植物生理过程中作用的描述，这些微量物质如何参与能量代谢、光合作用，甚至信号传导，让我大开眼界。我一直以为植物的生长主要依赖氮磷钾，但这本书让我认识到，一些看似微不足道的元素，如铁、锰、铜、锌，同样是植物健康生长的“必需品”。 更让我着迷的是，书中对痕量元素在微生物群落中的作用进行了深入探讨。土壤微生物是生态系统的重要组成部分，它们在物质循环中发挥着关键作用，而痕量元素对它们的生存和活动有着至关重要的影响。书中的一些研究，展示了如何通过改变土壤痕量元素的组成来影响微生物的群落结构和功能，这为我们理解和修复退化生态系统提供了新的思路。这本书让我看到了一个更精妙、更复杂的生命网络。

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作为一名地质学爱好者，《Trace Elements in Terrestrial Environments》这本书无疑是一份宝贵的财富。它提供了一个极其详尽的视角来理解地球表层物质的组成和演变。作者在书中对各种痕量元素的来源、迁移和富集过程的分析，让我对“大地”有了全新的认识。我惊叹于作者对复杂地质过程的清晰阐述，从岩浆分异到沉积作用，再到后期变质，每一个环节都精准地解释了痕量元素是如何在其中扮演重要角色的。 书中对于利用痕量元素进行地质研究的案例介绍也让我耳目一新。比如，如何通过某些元素的同位素比值来追溯岩石的形成历史，或者如何通过区域土壤中痕量元素的异常分布来寻找潜在的矿藏。这些知识不仅拓展了我的专业视野，也让我更加敬畏大自然的神奇力量。这本书就像一把钥匙，为我打开了理解地球深层奥秘的大门，让我对这个我们赖以生存的星球有了更深层次的敬意。

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这本《Trace Elements in Terrestrial Environments》我断断续续读了几个月，感觉它就像一位循循善诱的老师，又像一位一丝不苟的侦探。初读时，我被那些看似微不足道的“痕量元素”的神秘世界所吸引，它们如此普遍，却又如此关键，影响着土壤的肥力、植物的生长，甚至我们人类的健康。作者详尽地阐述了这些元素是如何在地质过程中形成，又是如何通过风化、侵蚀等方式进入土壤系统的。我尤其对书中关于不同岩石类型对痕量元素组成的影响分析印象深刻，那些关于花岗岩、玄武岩等例子，让我对地球物质循环有了更宏观的理解。 而且，书中并没有止步于理论的陈述，它深入探讨了痕量元素在不同土壤类型中的分布规律和迁移转化机制。从酸性土壤到碱性土壤，从砂质土壤到黏质土壤，每一种环境都赋予了这些元素独特的“性格”。我曾尝试将书中的一些概念与我自己的园艺经验联系起来，虽然我没有专业的仪器去检测，但阅读这本书确实让我对为什么某些植物在某些土壤中生长得更好，而另一些则不然，有了更深刻的认识。那些关于腐殖质对重金属吸附能力的讨论，也让我对如何改善土壤质量有了新的思考方向。

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如果说之前我对土壤的理解仅限于“泥土”，那么在读完《Trace Elements in Terrestrial Environments》之后，我看到的则是一个充满活力的、动态变化的化学王国。作者以一种非常严谨而又充满洞察力的笔触，描绘了痕量元素如何在土壤中“旅行”，它们如何与土壤矿物、有机质以及土壤中的生物互动。我对于书中关于离子交换、吸附解吸等过程的详细解释印象深刻，这些看似枯燥的化学反应，却是决定痕量元素在土壤中存在状态和可利用性的关键。 书中对痕量元素在人类活动影响下的变化进行了详尽的分析，比如酸雨对土壤中铝、铅等元素的淋溶作用，以及过度施肥对土壤中微量元素平衡的破坏。这些内容让我深刻认识到，我们对环境的每一次干预，都可能带来意想不到的连锁反应。这本书让我从一个更加宏观、更加科学的视角来审视我们与土壤的关系，也促使我更加关注可持续的土地管理方式，希望我们能够更好地保护这个宝贵的资源。

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