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出版者:高等教育

作者:潘懋，李铁锋编著

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2007-12

价格:22.40元

装帧:

isbn号码:9787040129953

丛书系列:地学系列新教材

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《地球深层结构与动力学导论》 书籍简介 本书旨在为地质学、地球物理学及相关领域的研究者与高年级本科生提供一个全面而深入的视角，探讨地球内部的物质组成、物理状态、热力学演化及其驱动的动力学过程。本书将严格遵循现代地球科学的研究范式，立足于最新的地震学观测、高压高温实验数据以及地幔柱和板块构造的理论模型，构建一个连贯且具有前瞻性的地球深部图像。 第一部分：地球内部的物质基础与结构 第一章：地球的宏观结构与不连续性 本章首先回顾了自早期地震学发展以来的主要认识，重点解析了如何利用全球地震波场数据（P波、S波、自由振荡）精确界定地壳、地幔、外核和内核的界面。详细讨论了莫霍面、古登堡面（Gutenberg Discontinuity）的物理成因，并深入剖析了利氏不连续性（Lehmann Discontinuity）在理解内核状态（固态或熔融边界）中的关键作用。对于过渡带（Transition Zone，410 km和660 km间断面），我们将详细阐述橄榄石-尖晶石相变、石榴石的相变对地震波速的贡献，并结合矿物物理学的最新成果，探讨其在水循环和地幔对流中的潜在意义。 第二章：地幔的矿物物理学基础 聚焦于地幔的主要组成矿物——橄榄石、辉石及其高温高压下的相。我们将系统介绍高压晶体学的原理，包括布里奇曼石（Bridgmanite）和铁方钙石（Ferropericlase）的晶体结构、密度变化及弹性常数随温度和压力的演化。重点讨论高剪切波速带（LVZ）和低速带（ULVZ）的成因，探讨是否存在部分熔融、含水量变化或各向异性（织构）等多种解释。本章的基石是高压实验技术，如金刚石砧电池（DAC）和高温高压炉（HIP）在模拟地幔环境中的应用与局限性。 第三章：地核的物理状态与地球磁场起源 本章将地质学家的目光引向地球的最深处。首先，通过对地核地震波的传播特性（如阴影区和波速差异）分析，确立了内核是固态、外核是液态的结论。随后，深入探讨内核的生长机制，包括外核的冷却结晶速率和热量释放对内核边界的塑造作用。核心内容集中在地球发电机理论，详细阐述了液态铁镍合金的导电性、科里奥利力的作用，以及对流的驱动力（热对流和化学分异对流）。此外，还将分析内核各向异性（Anisotropy）的观测，揭示内核晶体的生长定向性如何影响地震波的传播速度。 第二部分：地球深部动力学过程 第四章：地幔对流的理论基础与观测证据 地幔对流是地球内部物质循环和能量输运的核心机制。本章从流体力学角度建立Boussinesq近似下的对流方程，分析层状对流（Layered Convection）与整体对流（Whole-Mantle Convection）的竞争关系。观测证据部分，我们将详尽解析板块构造如何作为地表“冷却片”的体现，并重点介绍大洋板块俯冲带对地幔物质的深层输运作用。此外，对热点（Hotspot）的地震学成像（如Slab Graveyard和超深地震波速异常体）将作为深部物质交换的直接例证。 第五章：岩浆作用与深部物质的循环 本章探讨了深部物质向上运移和相变过程中的熔融机制。详细分析了减压熔融、含水相变熔融在不同构造环境（如裂谷、洋中脊、俯冲带）下的温度和压力条件。对于地幔柱（Plumes），本书将结合其地震学特征（如蘑菇状结构）和地球化学示踪（如放射性同位素Hf-Nd、Sr-Pb），讨论它们是源于D''层还是地幔过渡带，并分析其对地表岩浆活动的长期影响。 第六章：深部作用对地表演化的反馈 此部分旨在连接深部物理过程与地表可观测现象。重点讨论地幔的粘滞性（Viscosity）在决定板块运动速率、后撤速度及地幔松弛时间尺度中的关键作用。我们将回顾利用后向散射层析成像（Back-Projection Tomography）和地幔流动引起的各向异性来约束地幔物质的流变学参数。最后，探讨深部物质的长期演化（如地核冷却速率的减慢、地幔热演化的停止）对地球长期磁场维持和大气演变的影响，强调地质过程的内在耦合性。 本书特色： 强调跨学科整合： 深度融合了地球物理学（地震学、大地测量学）、高压实验物理学和地球化学的最新成果。 注重定量分析： 提供了大量基于物理模型和数学推导的论证，而非单纯的现象描述。 聚焦前沿挑战： 对地幔的非均匀性、D''层（D double prime Layer）的复杂性以及地核的动力学不稳定性等当代未解难题进行了详尽的梳理和讨论。

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我近期在阅读的这本《水文循环的秘密：从云端到深层含水层》与其说是一本学术专著，不如说是一部关于水文地理的史诗。它极其细腻地捕捉了水在自然界中无休止的迁徙轨迹，从大气中微小的水汽凝结，到河流系统的宏大流域划分，再到地下深处那些古老、沉睡的含水层。作者的笔触非常细腻，尤其对地下水文的描述，简直是侦探小说般的探索过程。他详细分析了不同岩性对地下水渗透率的影响，解释了喀斯特地貌中“消失的河流”是如何回归地表的奥秘。最让我受益的是关于水资源管理的章节，它不仅展示了水文学的理论深度，更直面了人类活动（如过度开采和气候变化）对这一脆弱循环的冲击，字里行间充满了对未来环境的深切关怀，读完后我对每一次拧开水龙头都多了几分珍惜。

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这本《地壳深处的故事》简直是本令人着迷的冒险指南，我本来以为会是枯燥的岩石学说教，没想到作者竟然能把地球内部的运作描绘得如此生动。它仿佛带领我进行了一次穿越地心的科考之旅，从地幔对流的巨大能量场到地核物质在极端压力下的奇异行为，每一个章节都充满了震撼。特别是关于板块构造驱动力的解析，作者没有停留在教科书式的陈述，而是深入探讨了岩浆的生成机制和地震波在不同介质中传播的细微差别。阅读过程中，我多次停下来，想象着数百万年间，地表的山脉如何隆起，海洋如何消亡，这完全颠覆了我对“稳定大地”的固有认知。这本书的图表制作也极其精良，那些三维剖面图和动态模型，即使是对地质学一窍不通的新手，也能直观地理解复杂的地球动力学过程。它成功地将宏大的尺度与微观的物理化学变化完美结合，让我对脚下这颗星球产生了前所未有的敬畏感。

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这本《古气候重建的代理指标：证据与不确定性》带给我一种穿越时空的奇妙体验。它将科学的严谨性与历史的悬念感完美融合。作者聚焦于如何从冰芯、树木年轮、沉积物中的花粉等“代理指标”中提取数万年前的气候信息，那种将微小化石碎片转化为全球气候模型的思维过程，简直是科学的魔术。书中对每个指标的局限性和误差范围的坦诚讨论，让我对古气候重建的科学性有了更理性的认识，它揭示了科学不是一个非黑即白的结论，而是一个不断逼近真相的概率过程。特别是关于“气候临界点”的讨论，结合不同地质时期的证据链条，给人一种强烈的紧迫感，仿佛能听到地球历史的低语，提醒我们在做长期规划时，必须正视那些看似遥远但影响深远的自然变率。

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坦白说，我本来对《矿物晶体结构解析》这类偏向于材料科学的书籍并不抱太大期望，但这本书的切入点非常新颖。它没有仅仅停留在描述矿物的宏观形态，而是深入到了原子层面，详细阐述了不同晶格排列如何决定了矿物的物理和光学特性。作者用非常严谨的数学语言和晶体学符号，构建了一套完整的理解体系，特别是对对称群和布拉维格点阵的讲解，虽然一开始有些晦涩，但一旦掌握了，看任何矿物图片都会有豁然开朗的感觉。书中展示了许多X射线衍射图谱的解读案例，教会了我如何从一张张黑白斑驳的图谱中“读出”物质内部的结构指纹。对于那些希望从“看石头”升级到“理解石头为什么是这样”的读者来说，这本书无疑是一把通往微观世界的大门钥匙，学术价值极高，但对读者的基础背景有一定要求。

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我最近沉浸在《海岸带侵蚀与恢复生态工程》这本饱含实战经验的著作中。它完全跳脱了纯理论的范畴，更像是一本面对实际工程挑战的“操作手册”与“案例集”。书中详尽地对比了各种硬质和软质工程措施（如海堤、丁坝、潜堤）的长期效果和环境副作用，而不是简单地给出优劣判断。我特别欣赏作者在描述生态修复策略时的审慎态度，他没有盲目推崇“生物友好型”方案，而是结合了当地的动力环境和经济可行性进行权衡。书中大量的实地监测数据和前后对比照片，直观地展示了工程干预的“双刃剑”效应。这本书对于那些在海边生活、工作，或者关心海岸线未来的人来说，提供了非常接地气、且富有前瞻性的思考框架，它让我们看到了人类在与海洋力量博弈中的智慧与局限。

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