具体描述
《基础结构地质学方法》：一本侧重应用与前沿探索的构造地质学导论 图书概述： 本书并非聚焦于结构地质学的传统基础概念和标准操作流程，而是将视野投向了当代构造地质学研究的前沿应用、计算模拟方法以及跨学科交叉领域。它旨在为具有一定地质学背景的读者，提供一套深入理解和应用现代地球科学工具来解决复杂构造问题的框架。全书摈弃了对基本岩石学或矿物学中基础结构要素（如节理、褶皱、断层等定义与分类）的冗长描述，而是将重点放在如何量化、建模和解释宏观构造现象背后的动力学机制。 本书的独特之处在于，它极大地平衡了野外数据获取的先进技术与室内高精度分析方法的整合，并特别强调了将地球物理观测数据纳入构造分析的重要性。 --- 第一部分：构造动力学与应力场重建的量化前沿 本部分摒弃了教科书式的应力应变图解，转而深入探讨构造物理模型与实时应力场反演的复杂技术。 第一章：构造应力场的非线性反演与时空演化 本章不再只是介绍最大、中等、最小主应力轴（$sigma_1, sigma_2, sigma_3$）的方向确定，而是深入探讨如何利用有限元法（FEM）和离散元法（DEM）对构造区域的应力历史进行三维数值重建。重点分析了： 1. 基于断层滑动势能的逆向建模： 如何整合多期构造事件的运动学数据（如运动学褶皱轴、断层滑动矢量）作为边界条件，通过迭代求解，反演出驱动这些变形的古应力状态，并评估不同应力状态之间的转换机制（如从走滑到伸展的转换）。 2. 地壳流变学在应力计算中的权重： 探讨不同温压条件下，岩石蠕变模型（如幂律、扩散蠕变）如何影响应力松弛速率，以及如何将这些流变参数纳入区域构造应力场的空间分布计算中。 3. 空间插值与不确定性分析： 介绍克里金（Kriging）等地球统计学方法在构造应力数据点插值中的应用，并量化因数据稀疏性导致的应力场反演结果的不确定性范围。 第二章：微观结构在宏观形变中的反馈机制 本章超越了传统的“微观结构记录宏观应变”的叙述，着重研究微观变形如何影响介质的宏观力学响应。 1. 定向织构的各向异性效应： 详细介绍电子背散射衍射（EBSD）技术在获取矿物晶体取向和应变积累方面的先进应用。重点分析了由片状矿物（如云母、绿泥石）或柱状矿物（如角闪石）发育的织构各向异性如何导致构造区域内刚度、渗透性和流变性能的显著差异。 2. 超塑性与扩散粘滞： 探讨在高应力梯度区，材料如何通过晶界扩散（Nabarro-Herring 或 Coble 蠕变）快速重塑，以及这种微观尺度的物质迁移如何引发宏观尺度的韧性剪切带的形成和迁移。 3. 应变局部化与剪切带的诞生： 基于损伤力学（Damage Mechanics）模型，分析在各向异性介质中，应变集中如何引发初始微裂隙的形成、连接与失稳，并最终导致宏观剪切带的形成路径预测。 --- 第二部分：数据融合与跨尺度构造解释 本部分专注于整合来自不同尺度的地球科学数据，特别是地球物理观测，以构建更完备的构造模型。 第三章：区域构造建模中的地球物理数据约束 本书认为，现代构造研究必须依赖地球物理场数据来约束地壳深部结构，因为许多关键的构造活动发生在地下深处。 1. 重力与磁力异常的深部构造解释： 介绍三维反演技术如何将地表重力梯度和磁性异常转化为地下岩石密度和磁化率的分布模型。重点讲解如何将这些密度/磁性界面与已知的地壳分层（如莫霍面起伏、高密度变质岩体侵位）进行构造关联。 2. 地震学数据的运动学约束： 探讨如何利用宽频带地震台站记录的接收函数（Receiver Functions）来精确定位地下反射界面（如地壳低速带或俯冲带尖端），并利用这些深度信息来校正断裂带的三维空间几何形态（例如，确定一个俯冲带断层面的真实倾角变化）。 3. 大地测量学与构造速率： 深入分析全球导航卫星系统（GNSS）和永久散射体干涉测量（InSAR）技术在实时监测构造形变速率方面的应用。重点在于如何将这些表面形变速率场，通过粘弹性地幔模型，反演为驱动构造运动的深部驱动力（如地幔对流或板片拉力）。 第四章：先进的构造填图与三维可视化技术 本章侧重于数据处理与展示的数字化革命。 1. 点云数据处理与地质建模： 介绍激光雷达（LiDAR）和无人机摄影测量获取的高精度三维点云数据如何用于创建毫米级的地表地质模型。重点讨论如何从密集的点云数据中自动提取微小构造面（如微裂隙密度），并将其与宏观构造单元进行关联。 2. 地质信息系统（GIS）中的构造演化模拟： 讲解如何利用ArcGIS Pro或GOCAD等高级软件，集成地层学、构造变形场和地球物理约束，构建四维（3D+时间）地质模型。这包括如何模拟特定时间点上的应力分布和断层活动轨迹。 3. 拓扑结构分析： 介绍如何使用图论和拓扑数据分析（TDA）来量化构造网络（如断层网络或裂隙系统）的连通性、分形特征以及信息传递效率，这对于评估区域流体活动和成矿潜力至关重要。 --- 第三部分：特定构造环境的数值模拟与案例分析 本部分应用前述的量化方法，专注于解释复杂构造区域的动力学过程。 第五章：俯冲带的物质循环与非均质性影响 本书将俯冲带视为一个高度非均质的、多相流体驱动的构造系统。 1. 俯冲带内的流体迁移与耦合/解耦： 模拟俯冲带中含水矿物（如蛇纹石、绿泥石）在不同压力下脱水的过程，以及这些流体如何润滑或增塑界面，从而改变俯冲界面的摩擦特性。 2. 弧前盆地的形成与地幔楔的响应： 探讨由于俯冲板片几何形态（如弯曲或碎片化）引起的地幔楔拉张如何驱动弧前盆地的快速沉降，并使用有限元模型展示这种拉张如何转化为地表正断层活动。 第六章：走滑断层系统的复杂动力学 本章聚焦于走滑带内部的应力传递与速率变化。 1. 走滑带的“阻塞”与“释放”机制： 深入分析走滑断层带中由于构造结（Restraining Bends）和构造浅滩（Fault Steps）引起的应力集中，以及如何利用断层滑动速率（Slip Rate）的梯度来识别潜在的深部阻塞区域。 2. 构造侵入与变形的非均匀性： 讨论在大型走滑系统（如圣安德烈斯断层）中，地壳岩性变化（如基底与沉积物的接触）如何导致断层形变在空间上高度不均匀，并使用扩散模型来模拟这种不均匀性对地震周期的影响。 总结： 本书超越了传统结构地质学对“识别和描述”的侧重，而是致力于提供一套“量化、模拟和预测”现代构造问题的工具箱。它要求读者熟练掌握数学建模、地球物理数据处理和高级可视化技术，是面向地球系统科学研究方向的进阶读物。
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
评分
评分
评分
评分
相关图书
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 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有