Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments

Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Max, Michael D. 编
出品人:
页数:429
译者:
出版时间:2003-5
价格:$ 95.99
装帧:
isbn号码:9781402013621
丛书系列:
图书标签:
  • Natural Gas Hydrate
  • Hydrate
  • Oceanic
  • Permafrost
  • Methane
  • Geochemistry
  • Geophysics
  • Energy
  • Climate Change
  • Submarine
想要找书就要到 本本书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

This is the first book published on the emerging research field of naturally occurring gas hydrates (focusing on methane hydrate) that is not primarily a physical chemistry textbook. This book is designed as a broad introduction to the field of hydrate science, demonstrating the significance of the hydrate cycle to energy resource potential, seafloor stability, and global climate and climate change, along with other issues. The best known hydrate localities are described, as are research and laboratory methods and results. The book consists of chapters grouped in related themes that present up-to-date information on methane hydrate. Each of the contributing authors is expert in hydrate science and most have been carrying out research in hydrate for a considerable time. Audience: This book will be an important source of information for marine geologists, geophysicists, geochemists, and petroleum geologists and regulators. It is also intended as a graduate-level textbook.

《海洋与永久冻土环境中的天然气水合物》 本书导读 本书深入探讨了天然气水合物(NGH)在地球两大关键环境——深海沉积物和极地永久冻土带——中的形成、储存、稳定性和潜在环境影响。天然气水合物是一种独特的晶体结构物质,由水分子在特定温度和压力条件下包围甲烷等气体分子形成,被称为“冰中的火焰”。随着全球能源格局的演变和对气候变化敏感性的日益关注,理解和评估这些巨大地下资源库的科学意义变得至关重要。 全书结构严谨,内容详实,涵盖了从基础地球化学过程到先进的地球物理勘探技术,再到潜在的资源开采和环境风险评估等多个层面。本书旨在为地质学家、地球物理学家、海洋科学家、能源工程师以及政策制定者提供一个全面且深入的参考框架。 第一部分:水合物的地球物理学基础与形成机制 本书的第一部分奠定了理解天然气水合物体系所需的基础理论和方法。 第一章:水合物晶体结构与相平衡原理 本章首先详细介绍了天然气水合物的晶体结构,特别是最常见的I型和II型水合物结构。通过分子动力学模拟和实验数据,解释了水分子如何通过氢键形成笼状结构来捕获客体气体分子。随后,深入分析了水合物的相平衡曲线,即水合物-水-气体三相平衡的条件(温度和压力)。重点讨论了盐度、孔隙流体组分(如CO2、乙烷的混入)对相边界的修正效应,这是理解沉积物中水合物稳定性的关键参数。 第二章:海洋沉积物中的水合物:形成与分布 海洋是地球上已知最大的天然气水合物储存库。本章聚焦于海洋沉积物中水合物的形成过程。讨论了微生物和热力学控制下的成因机制,包括“即时形成”(methylsulfanyl-type formation)和“生物成因/热成因混合”过程。随后,详细描述了深海平原、大陆边缘、浊积扇等地质构造单元中的水合物分布特征。通过钻探数据和地震反射剖面分析,展示了海洋水合物的常见形态,例如气底上涌构造(Seep Systems)和层状水合物(Stratified Hydrates)。 第三章:永久冻土带中的水合物:独特的环境挑战 在北极和南极的永久冻土区,水合物的形成环境与海洋截然不同。本章探讨了陆地水合物的赋存状态,其稳定机制主要依赖于极低的温度而非高压。重点分析了冻土层中水合物与冰的共存关系,以及层状水合物、透镜状水合物的结构特征。此外,讨论了构造活动、古气候变化对陆地水合物稳定性的长期影响。 第二部分:勘探、成像与地球物理学表征 理解水合物的分布和物性参数,需要依赖先进的地球物理勘探技术。 第四章:地震学在水合物识别中的应用 地震波速是识别水合物的最可靠地球物理指标之一。本章详细介绍了利用地震波速度提高水合物识别能力的方法。重点分析了天然气水合物对地震波速度的显著增强效应,以及如何通过地震剖面识别“顶界”(BSR - Bottom Simulating Reflector)及其对沉积层物理性质的指示意义。此外,讨论了如何利用全波形反演(FWI)和速度建模技术来精确量化水合物饱和度。 第五章:电磁法与声学测井技术 除了地震方法,电磁法和声学测井提供了互补的物性信息。本章阐述了水合物对地层电阻率的巨大影响,介绍了瞬态电磁法(TEM)和频率域电磁法(FEM)在穿透深层地层、识别水合物富集区中的优势。同时,详细解读了岩芯取样和地层测试中使用的声波测井工具,如何通过测量纵波和横波速度来约束水合物的饱和度和孔隙结构。 第六章:原位取样与岩芯分析技术 准确的物性参数依赖于可靠的原位(in-situ)岩芯。本章详细介绍了在深海和永久冻土环境下进行水合物取样所面临的技术挑战(如保压和低温保存)。重点介绍了保压取样器的设计原理,以及在实验室中对水合物岩芯进行的详细分析,包括孔隙度、渗透率、气体组分分析和结构表征技术(如X射线CT扫描)。 第三部分:水合物的动力学、稳定性与环境耦合 水合物系统是一个动态的平衡体系,受热力学、流体迁移和地质构造的共同控制。 第七章:水合物解离动力学与热力学反馈 本章深入研究了水合物分解(解离)过程的动力学规律。分析了温度、压力变化率、流体流动速率对解离速率的影响。特别讨论了“自催化解离”(Autocatalytic Dissociation)现象,即水合物解离产生的热量和流体流动如何加速周围水合物的分解。这对于理解地质灾害的触发机制至关重要。 第八章:气候变化与水合物稳定性 气候变暖,特别是海洋温度上升和永久冻土融化,对全球水合物储库的稳定性构成了直接威胁。本章量化了升温对海洋水合物底界上推的影响,并评估了永久冻土融化导致的甲烷排放风险。结合古气候记录,分析了过去气候波动对水合物储量再分配的作用。 第九章:甲烷水合物与地质灾害 水合物的不稳定可能导致大规模甲烷释放,形成海底冷泉(Cold Seeps)或引发海底滑坡。本章分析了甲烷从水合物中释放后向上迁移的路径,以及甲烷如何在水体中溶解、氧化或逃逸至大气。重点探讨了水合物解离引发的复快速滑坡(Flank Collapse)和海底丘陵的形成机制,强调了对近岸基础设施安全的潜在威胁。 第四部分:资源潜力与开采技术前沿 作为一种潜在的非常规能源,天然气水合物的商业化开采是全球能源界关注的焦点。 第十章:水合物资源潜力评估与模型 本章概述了全球水合物资源量的最新估计,区分了海洋资源和陆地资源。详细介绍了用于预测水合物分布和储量的地球科学模型,包括物性模型、沉积盆地模型和资源丰度模型。讨论了资源潜力评估中固有的不确定性来源。 第十一章:海洋水合物开采技术原理与挑战 聚焦于海洋天然气水合物的开采方法。详细介绍和比较了主要的解聚(Depressurization)技术、热力学激发技术(如注水、蒸汽循环加热)和化学抑制技术(如使用甲醇或乙二醇)。讨论了在深海高压环境下实施这些技术的工程复杂性、成本效益分析以及对海底环境的潜在影响。 第十二章:陆地水合物开采与环境监测 本章侧重于永久冻土带中的资源开采,特别是加拿大和阿拉斯加的先导性试验。分析了通过降压和热力注入技术从冻土层中采气的可行性。重点讨论了在极寒环境下如何维持井筒稳定、如何处理水合物融化产生的额外水,以及对区域地表沉降和甲烷渗漏的长期环境监测策略。 结语 本书最后总结了当前天然气水合物研究的前沿方向,包括水合物在行星科学中的作用、微生物与水合物的生物地球化学联系,以及下一代保真度更高的地球物理成像技术。本书为读者提供了一个深入理解这一复杂地球系统的窗口,强调了在追求能源安全与维护地球生态平衡之间进行审慎权衡的重要性。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

如果用一个词来形容这本书的风格,那一定是“全面而扎实”。它没有试图去渲染水合物的“科幻感”,而是用一种冷静、近乎客观的工程报告口吻,将这种自然现象的各个侧面进行了详尽的解剖。从水合物的晶体结构、地球物理探测方法(如地震反射和测井技术)的应用,到实际的开采潜力评估和安全风险管理,简直无所不包。其中关于海洋水合物的流动性模拟部分,图表和公式的组合运用,清晰地展示了流体动力学在预测甲烷运移中的关键作用。我花了不少时间去研究那些关于“自愈合”机制的章节,那是自然系统自我调节能力的一种体现,非常引人入胜。这本书成功地架设起了一座桥梁,连接了纯粹的基础科学研究和实际的能源勘探工程实践,对于希望从事水合物相关领域跨界合作的人士来说,它提供了必需的通用语言和知识背景。

评分

这本书的阅读难度确实不低,它要求读者具备一定的地质学和化学基础,但正是这种挑战性,才使得它在众多同类出版物中显得卓尔不群。我个人认为,它更像是一本高级研讨会的会议记录汇编,而非简单的教科书。作者在处理“气候变化反馈机制”这个核心议题时,采取了非常审慎和多维度的视角。例如,书中详细讨论了水合物解离引发的斜坡失稳(即“海底滑坡”或“冻土崩塌”)的地球动力学后果,以及由此释放的甲烷如何进一步加剧温室效应的循环链条。这种环环相扣的逻辑推演,让人不得不对人类活动与自然系统互动后果产生深切的忧虑。我尤其欣赏作者在引用文献和数据时的严谨性,每一个论断背后似乎都有坚实的数据支撑,这极大地增强了文本的说服力。对于研究生或资深研究人员来说,这本书提供了绝佳的知识框架,可以作为构建未来研究课题的基石。

评分

阅读体验上,这本书带给我的是一种沉浸式的、几乎是“实地考察”般的震撼感。它成功地将两个看似不相关的环境——深海沉积层和北极圈下的永久冻土带——用天然气水合物这一共同的主题巧妙地串联起来。海洋部分的内容,描绘了深海热液活动对水合物稳定性的影响,以及洋流变化可能导致的甲烷泄漏风险,画面感极强,仿佛能听到海底深处气泡上升的嘶嘶声。而转向陆地环境的描述时,笔锋一转,聚焦于气候变暖对西伯利亚和阿拉斯加冻土中水合物的解离威胁,这部分内容读来更有一种紧迫感和警示意味。作者在对比两种环境差异时所采用的对比分析手法非常高明,既突出了共性,又精准刻画了个性。我注意到书中对不同钻探技术和遥感监测方法的描述非常具体,这对于工程技术人员来说简直是宝藏,提供了大量可供参考和改进的思路。总而言之,这本书的价值在于其宏大的跨学科视野和对细节的执着追求,真正做到了理论指导实践。

评分

这本书给我的感觉是,它是一部献给那些“不满足于表面现象”的探索者的百科全书。它的结构设计非常精妙,仿佛是依照一个完整的科研项目流程来组织的:从最初的理论构建(第一部分),到现场勘察和数据采集(中间部分),再到风险评估与未来展望(最后部分)。我注意到,作者在探讨资源安全与国家能源战略的联系时,语气变得稍微更加宏大和具有前瞻性,这在全书中是少见的“激情”流露。它不仅告诉我们水合物“是什么”以及“在哪里”,更重要的是,它深入探讨了在当前技术约束下,人类如何负责任地、可持续地接近和利用这些潜在资源。对于决策制定者而言,这本书提供的背景知识是不可或缺的,因为它清晰地划分了科学界已知的、有争议的和尚待探索的领域。读完这本书,我感觉自己不光是了解了一个科学概念,更是对未来几十年全球能源格局和环境挑战有了一种更深刻、更现实的预判能力。

评分

这本巨著《天然气水合物在海洋与永久冻土环境中的应用》无疑是该领域的一座里程碑。我得说,光是看到这书名,我的心头就涌起一股莫名的敬畏,仿佛潜入了那深不可测的海底或冰封千里的荒原。它绝非那种泛泛而谈的科普读物,而是带着一种近乎学术钻研的严谨态度,试图揭开天然气水合物——这种冰与气的奇特结合体——在地球两大极端环境下的神秘面纱。我尤其欣赏作者在处理复杂地球化学过程时的那种细腻笔触,那些关于温度、压力和沉积物相互作用的论述,虽然专业性极强,但通过精心组织的结构和详尽的图表支持,使得即便是初涉此领域的读者也能感受到其内在的逻辑之美。书中对水合物形成机理的深入剖析,以及它们如何作为一种潜在的巨大能源储备被勘探和评估,都展现了作者深厚的专业功底。读完前几章,我深刻体会到,研究水合物远不止是研究一种物质,而是在探索地球气候系统的关键调控因子之一,这让我对地球科学的复杂性有了全新的认识。整本书的叙事节奏把握得恰到好处,从基础理论到前沿应用,层层递进,让人欲罢不能。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有