地球化學動力學

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物理常數(shù)
第1章 簡介和綜述
1.1 熱力學與動力學
1.2 化學動力學與地球化學動力學
1.3 均相反應動力學
1.3.1 反應進度參數(shù)}
1.3.2 基元反應與總反應
1.3.3 反應的分子數(shù)
1.3.4 反應速率定律、反應速率常數(shù)和反應級數(shù)
1.3.5 不同級數(shù)反應的濃度演化
1.3.6 反應速率常數(shù)隨溫度的變化：阿倫尼烏斯方程
1.3.7 變溫反應動力學
1.3.8 更復雜的均相反應
1.3.9 確定反應速率定律、反應速率常數(shù)和反應機制
1.4 物質遷移和熱傳遞
1.4.1 擴散
1.4.2 對流
1.5 多相反應動力學
1.5.1 控制因素和“反應定律”
1.5.2 多相反應中的步驟
1.6 反應速率常數(shù)與擴散系數(shù)的溫度和壓力效應
1.6.1 碰撞理論
1.6.2 過渡態(tài)理論
1.7 反演問題
1.7.1 冷卻過程中的反應和擴散
1.7.2 地質年代學、封閉年齡和熱年代學
1.7.3 地質溫度計、表觀平衡溫度和地質速率計
1.7.4 兩相或多相交換反應的地質速率計
1.7.5 小結
1.8 附注
1.8.1 動力學問題中所需要的數(shù)學
1.8.2 揭開一些似乎違反熱力學的反應之謎
1.8.3 其他“似是而非”之謎
1.8.4 對未來研究的展望
習題
第2章 均相反應動力學
2.1 可逆反應
2.1.1 一級可逆反應的濃度演化
2.1.2 二級可逆反應的濃度演化
2.1.3 冷卻過程中的可逆反應
2.1.4 斜方輝石中的Fe-Mg有序一無序反應
2.1.5 流紋巖漿中水的種型反應
2.2 鏈式反應
2.2.1 放射性衰變系列
2.2.2 鏈式反應導致的負活化能
2.2.3 臭氧的熱分解
2.3 平行反應
2.3.1 水溶液中Fe2+Fe3+間的電子轉移
2.3.2 溶解的C02形成碳酸氫根
2.3.3 氫的核燃燒
2.4 特殊主題
2.4.1 臭氧的光化學合成和分解與臭氧層空洞
2.4.2 受擴散控制的均相反應
2.4.3 ?；D變
習題
第3章 物質遷移：擴散和對流
3.1 基礎理論和概念
3.1.1 物質守恒和遷移
3.1.2 能量守恒
3.1.3 動量守恒
3.1.4 擴散的類型
3.2 二元體系中的擴散
3.2.1 擴散方程
3.2.2 初始條件和邊界條件
3.2.3 穩(wěn)態(tài)下擴散方程的簡單解
3.2.4 擴散系數(shù)恒定時一維無限或半無限介質中的擴散
3.2.5 瞬時平面源、線源或點源
3.2.6 疊加原理
3.2.7 擴散系數(shù)恒定時一維有限介質中的擴散：分離變量法
3.2.8 可變動的擴散系數(shù)
3.2.9 二元體系中的上坡擴散和不穩(wěn)分解
3.2.10 三維擴散；不同坐標系
3.2.11 各向異性介質中的擴散；擴散張量
3.2.12 求擴散方程解析解方法總結
3.2.13 數(shù)值解
3.3 多種型組分的擴散
3.3.1 水在硅酸巖漿中的擴散
3.3.2 C02在硅酸巖漿中的擴散
3.3.3 氧在巖漿和礦物中的擴散
3.4 多組分體系中的擴散
3.4.1 有效二元方法
3.4.2 改進的有效二元方法
3.4.3 基于濃度的多組分擴散系數(shù)矩陣
3.4.4 基于活度的多組分擴散系數(shù)矩陣
3.4.5 結語
3.5 一些特殊的擴散問題
3.5.1 放射性組分的擴散
3.5.2 放射成因組分的擴散和熱年代學
3.5.3 里策岡0環(huán)（Liesegangrings）
3.5.4 同位素比值擴散曲線與元素濃度擴散曲線
3.5.5 移動邊界問題
3.5.6 擴散和流動
3.6 擴散系數(shù)
3.6.1 實驗測定擴散系數(shù)
3.6.2 關于擴散系數(shù)的關系和模型
習題
第4章 多相反應動力學
4.1 多相反應的基元過程和特殊問題
4.1.1 成核
4.1.2 界面反應
4.1.3 物質遷移和熱傳遞的作用
4.1.4 枝晶生長
4.1.5 多個晶體的成核和生長
4.1.6 顆粒粗化
4.1.7 形成新相的動力學控制
4.1.8 備注
4.2 由物質遷移或熱傳遞控制的單個晶體、氣泡或液滴的溶解、熔融和生長
4.2.1 參照系
4.2.2 無限熔體介質中晶體的擴散溶解
4.2.3 無限流體介質中下沉或上浮晶體的對流溶解
4.2.4 晶體的擴散生長和對流生長
4.2.5 氣泡的擴散生長／溶解和對流生長／溶解
4.2.6 其他可作類似處理的問題
4.2.7 界面反應和擴散的相互影響
4.3 其他多相反應
4.3.1 啤酒和香檳中氣泡生長的化學動力學和物理動力學
4.3.2 爆發(fā)式火山噴發(fā)的動力學
4.3.3 兩種接觸晶相之間的組分交換
4.3.4 熔體包裹體或流體包裹體與宿主礦物的擴散再平衡
4.3.5 兩種晶相的熔融或相互反應
4.4 未來研究的方向
習題
第5章 反演問題：地質年代學、熱年代學和地質速率計
5.1 地質年代學
5.1.1 定年方法1：可以推測最初母核素數(shù)目
5.1.2 定年方法2：可以推測最初子核素數(shù)目
5.1.3 定年方法3：等時線法
5.1.4 定年方法4：用已絕滅核素測相對年齡
5.1.5 準確定年的若干條件
5.2 熱年代學
5.2.1 封閉溫度和封閉年齡
5.2.2 擴散丟失與放射成因增長的數(shù)學分析
5.2.3 封閉溫度概念的拓展
5.2.4 應用
5.3 地質速率計
5.3.1 基于均相反應的定量地質速率計
5.3.2 測量無水玻璃的熱容以估計冷卻歷史
5.3.3 單晶內基于擴散和環(huán)帶結構的地質速率計
……
附錄
習題答案
參考文獻
索引