Rocks and Minerals

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出版者:
作者:Green, Dan
出品人:
页数:128
译者:
出版时间:2009-10
价格:95.00元
装帧:
isbn号码:9780753418048
丛书系列:
图书标签:
  • 地质学
  • 矿物学
  • 岩石学
  • 宝石
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  • 地球科学
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具体描述

Discover the secrets of geology, from intricate fossilized plants and animals through to a great variety of minerals and crystals; unlock the mysteries of the ground beneath our feet, from how rocks are formed to how meteorites crash to Earth. "Rocks and Minerals" is a compelling guide to a community of characters who come together to create the foundations of our planet.

晶石的低语:一部探索地球深层秘密的指南 一部关于地球物质构成、演化历史及其对人类文明影响的深度著作 引言:地质学的宏大叙事 本书并非关于那些在博物馆陈列柜中熠熠生辉的宝石,也不是一本用于快速识别常见石头的图鉴。相反,它是一次深入地球深处、探索物质本源的旅程。我们试图剥开岩石与矿物那坚硬、沉默的外壳,聆听它们亿万年间累积下来的地质“低语”,理解它们如何塑造了我们脚下的世界,乃至影响了人类文明的兴衰。 本书的关注点,在于岩石和矿物背后的过程、机制与意义。它旨在为读者建立一个全面的地质学框架,将看似孤立的晶体结构与影响全球气候、板块运动的巨大能量联系起来。 --- 第一部分:物质的诞生——矿物学的基本法则 本部分将基础的晶体化学和物理性质转化为理解地球行为的工具。 第一章:原子间的契约——晶体结构与化学键 我们从最微小的尺度开始。矿物之所以是矿物,在于其原子排列的周期性与规律性。本章详细剖析了离子键、共价键、金属键和范德华力在不同矿物(如硅酸盐、氧化物、硫化物)中如何决定其硬度、解理面和光学性质。我们将深入探讨同晶现象与固溶体的形成机制,解释为什么在同一矿物家族中会出现如此多样的颜色和化学式。例如,长石系列中钠长石与钙长石的连续变化,不仅仅是化学公式的替换,更是地幔对流与地壳冷却速率的物质记录。 第二章:温度、压力与相变 矿物的形成环境决定了其最终形态。本章聚焦于相图的应用。我们不满足于介绍莫氏硬度表,而是探究在深埋和高温高压(HPHT)条件下,如俯冲带内部,常见矿物如何经历固相变异(Polymorphism)。以碳为例,从石墨到金刚石的转变,不仅是压力的胜利,更是能量势垒跨越的物理学体现。此外,我们还将讨论变质岩的“指纹”——特定变质组合(如蓝晶石、硅线石、红柱石)如何精确指示了区域构造事件的温度-压力路径(P-T-t轨迹)。 第三章:光学矿物学的显微世界 本章探讨利用偏光显微镜观察薄片岩石的科学。重点不在于“看到”矿物,而在于“解读”矿物。我们将详细解释双折射、消光角、干涉色与等厚线在矿物鉴定中的定量意义。例如,通过分析石英的波状消光,我们可以推断出其在形成过程中遭受的应变和变形历史,而非仅仅将其识别为“石英”。这种分析方法是理解构造应力场演化的关键。 --- 第二部分:时间的雕刻者——岩石学的动力学视角 本部分将矿物聚合体——岩石——视为地球演化过程的“档案库”。 第四章:岩浆的循环与冷却史 本书将岩浆岩的分类置于板块构造的背景下考察。我们深入探讨分异结晶的复杂过程,如何通过岩浆房内的多次结晶与熔融,产生从富含橄榄石的苦橄岩到富含长石的流纹岩的巨大跨度。重点分析反应系列(鲍恩反应系列),并结合同位素地球化学证据,探讨地幔源区(如MORB与OIB)的起源异质性,揭示地幔柱的深层结构。 第五章:沉积与记录——表层物质的重塑 沉积岩是地球气候、生物活动和风化作用的直接产物。本章超越了简单的碎屑岩与化学岩分类。我们关注成岩作用(Diagenesis)对早期沉积记录的改造。例如,火山灰层中锆石的碎屑分析如何为盆地沉积序列提供绝对定年;泥岩中黏土矿物的晶化程度如何反映地下水的流动方向和热历史。对于碳酸盐岩,我们将探讨微生物席对早期海洋化学的控制作用及其对氧气大事件的间接影响。 第六章:变质作用——重塑与定年 变质岩是地球内部热机工作的直接证据。本章的核心是变质相律和等变质组别(Isograds)的实际应用。我们重点研究高压/低温(HP/LT)变质带的形成,如洋壳俯冲至地幔楔的记录,以及大陆碰撞带中由热流增加导致的“热事件”对已有岩石的再结晶作用。通过分析变质矿物中微量元素的捕获和流体包裹体,我们可以“复现”数百万年前变质事件的流体化学性质。 --- 第三部分:矿物与人类——物质循环与文明的交织 本部分将地质学知识延伸至资源、环境与工程领域,探讨矿物如何成为文明发展的基石与挑战。 第七章:地球的宝藏库——成矿作用的驱动力 本书将矿床学视为板块构造和岩浆活动在局部空间的“放大器”。我们聚焦于热液成矿作用的物理化学模型,探讨流体在岩石圈中的迁移、富集与沉淀。无论是斑岩铜矿的形成机制,还是与俯冲带相关的斑点状金矿的控制因素,其核心都是热液的温度、压力和化学势的精确平衡。本书将详细分析不同成矿带(如俯冲相关的斑岩带与裂谷相关的层状侵入体)的地球动力学背景。 第八章:风化、侵蚀与地球化学循环 矿物的稳定性是控制全球生物地球化学循环的关键因素。本章探讨硅酸盐岩石的风化过程,如何通过消耗大气中的二氧化碳来调节长期的气候。我们将量化不同气候带中,不同矿物(如橄榄石、辉石)的风化速率,并将其与现代土壤形成和养分释放联系起来。同时,我们审视人造矿物与城市地质的概念,分析混凝土、沥青等现代建筑材料对地壳物质循环的长期影响。 第九章:矿物在尖端科技中的隐秘角色 本书最后展望了矿物学的前沿应用。这超越了对传统半导体材料的介绍。我们探讨了特定晶体结构(如钙钛矿结构)在光电转换中的潜能,稀土元素在磁性与催化剂中的关键作用,以及高熵合金的设计理念如何借鉴自然界复杂矿物固溶体的晶格结构来创造新材料。理解矿物的缺陷晶体学,是开发下一代能源和信息技术的基石。 结语:永恒的变换 本书旨在提供一个坚实的、基于过程的岩石与矿物理解。我们希望读者能从坚硬的岩石中读出流动的历史,从微小的晶体中看到宏大的构造力量,认识到我们所依赖的一切物质,都是地球漫长演化中,一场永不停歇的化学与物理的壮丽舞蹈的产物。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧和插图质量简直是教科书级别的典范。当我翻到介绍矿物集合体和岩石构造的部分时,简直被那些精心拍摄的照片给震撼到了。那些微观结构的放大图,清晰地展示了集合体中颗粒之间的交切关系、填隙物特征,以及独特的微构造,例如在页岩中看到的页理发育,或者在某些沉积岩中发现的交错层理。作者对这些图像的解读非常到位,每一张图都配有详尽的文字说明,解释了该特定结构形成时所对应的物理化学条件。这本书的价值远超于普通的参考手册,它更像是一部视觉辞典。我特别欣赏它对“岩石学”和“矿物学”的融合处理,它避免了将两者割裂开来,而是将矿物视为构建岩石的基本单元,通过岩石的宏观形态来反推其内部矿物的组合和形成历史。这种系统性的思考方式,对于初学者建立整体观非常有帮助。总而言之,这本书的出版,无疑为地质爱好者提供了一个既有深度又有广度,同时兼具极高审美价值的阅读材料。

评分☆☆☆☆☆

简直不敢相信我竟然能一口气读完这么一本看起来很“硬核”的书。我通常对这类自然科学读物很容易感到疲劳,特别是涉及到矿物学分类系统的时候,但这本书的叙述节奏把握得非常到位。作者似乎深谙读者的“注意力保质期”,每当他准备深入讲解一个复杂的晶体结构或者矿物学定义时,总会穿插一些引人入胜的历史故事或者地质勘探的野外趣闻。比如,关于宝石学那几章,他没有仅仅停留在折射率和硬度这些参数上,而是讲述了历史上那些著名的矿物发现者和他们为了找到稀有矿石所付出的惊人努力,甚至涉及到了古代文明对特定矿物的崇拜和使用。这让原本冰冷的矿物学知识瞬间变得“有人情味”了。更让我印象深刻的是,书中关于矿物“身份识别”的部分,讲解得极其细致,手把手地教读者如何使用简单的工具,比如放大镜或者硬度笔,来区分那些外形相似的矿物对。那些图表和流程图清晰到令人赞叹,即便是像方解石和白云石这样容易混淆的物质,作者也能用非常直观的方式指出它们在酸性测试或光性特征上的细微差别。读完之后,我感觉自己不再只是一个拿着石头乱看的门外汉,而是一个初出茅庐、带着基本工具箱的“见习地质学家”,准备随时奔赴野外进行实践。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉,更像是一部精心制作的自然历史纪录片,只不过载体是纸张。它的内容结构并非简单的“A类岩石、B类矿物”的堆砌,而是以一种探索和发现的视角来展开。作者的写作风格非常具有画面感,他似乎总能找到最恰当的词汇来描绘地下深处的压力如何挤压、高温如何熔融,以及这些过程最终如何雕刻出我们肉眼可见的地球表象。我特别欣赏它在讲解“风化与侵蚀”这个章节时的处理方式——它没有把风化作用写成一个纯粹的破坏过程,而是将其视为地球表面物质循环的必要环节,是形成新土壤、供养生命的基础。书中穿插的许多理论阐释,比如莫氏硬度标度的建立过程,或者不同矿物族群之间的“亲缘关系”,都写得非常具有逻辑性,让人在理解“是什么”的同时,也能明白“为什么是这样”。而且,对于一些非常重要的工业矿物,比如金属硫化物或者粘土矿物,作者也给出了足够的篇幅来探讨它们在现代社会中的实际应用和地质背景,这让这本书的实用价值也得到了提升,不再局限于纯粹的学术探讨。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对地质学有持续关注的爱好者,我阅览过不少相关的专业书籍,但说实话,这本书在“可读性”和“深度”之间找到的平衡点,是很多同类作品难以企及的。它最让我感到惊艳的是它对矿物形成环境的细致描摹。例如,在讨论变质岩时,书中用大量的篇幅去解释不同类型的变质带(如绿片岩相、角闪岩相)是如何与区域性构造事件,比如造山运动,紧密联系在一起的。这种将宏大的构造运动学与微观的矿物化学联系起来的叙事手法,极大地提升了理解的层次感。作者在描述中常常使用第一人称的“我们观察到”、“我们在野外发现”这样的措辞,营造出一种亲切的、同行交流的氛围,让读者感觉自己不是被动接受知识,而是主动参与到科学探索的过程中。书中对“矿物化学成分”的介绍,也处理得相当高明,没有直接丢出复杂的晶体化学公式,而是通过元素替代和类质同象的生动例子,解释了为什么不同矿物可以拥有相似的结构却表现出截然不同的物理性质。这本书的价值在于,它不仅告诉你石头长什么样,更告诉你它们是如何,以及为何会变成现在这个样子的。

评分☆☆☆☆☆

这本书,说实话,拿到手的时候我就感觉到了那种沉甸甸的分量,不仅仅是物理上的重量,更像是一种知识的厚度。我原本以为它会是那种枯燥的教科书类型,充斥着各种晦涩难懂的化学式和地质年代的罗列,但翻开目录才发现,作者的处理方式相当巧妙。它没有直接一头扎进岩石的晶体结构,而是从地球的形成之初讲起,用近乎史诗般的叙事口吻,描绘了地幔的翻滚和地壳的诞生。尤其是关于火成岩形成的部分,作者用了大量的类比,比如将岩浆比作地球的“血液”,生动地解释了岩浆冷却速度如何决定了矿物的颗粒大小和形态。我特别喜欢其中关于变质岩的部分,它不是简单地介绍“压力和温度”这两个变量,而是深入探讨了板块构造运动如何像一个巨大的炼金炉,将原本的沉积物和火成岩“重塑”成全新的面貌。阅读的过程中,我仿佛跟着作者的笔触穿越了数亿年,亲眼目睹了大陆的漂移和山脉的隆起。书中对矿物照片的选取也极其用心,那些色彩斑斓的晶体在高清的印刷下显得栩栩如生,即便是那些常见的石英、长石,也被拍出了别样的质感和光泽,极大地激发了我去户外寻找和辨认矿物的热情。这本书的行文流畅自然,学术性与科普性达到了一个极佳的平衡点,绝对不是那种只适合专业人士的冷门书籍,对于任何对地球科学抱有好奇心的普通读者来说,都是一份绝佳的入门指南。

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