具体描述
好的，以下是一份关于一本名为《Seismic Geomorphology》的图书的详细内容简介，这份简介着重于介绍该书可能涵盖的地球科学领域知识，但不会提及任何与“Seismic Geomorphology”直接相关的内容。 《地球深层结构与构造动力学：地幔与地核的演化史》 图书简介 本书深入探讨了地球内部从地壳深处到地核的物理特性、物质组成和动力学过程。全书共分为六大部分，系统梳理了地球物理学、岩石学、地球化学以及构造地质学在理解行星级尺度的结构与演化中的关键作用。本书旨在为地质学、地球物理学、行星科学以及相关工程科学的研究人员和高级学生提供一个全面且深入的视角，理解我们所居住的行星是如何在数十亿年的时间尺度上形成、分异并持续演化的。 第一部分：地球的内部构造与物理属性 本部分聚焦于地球的宏观结构。内容始于对地震波在不同介质中传播特性的分析，详细阐述了如何通过地震学方法界定地壳、地幔、外核和内核的边界。我们将探讨古登堡界面、莫霍面等关键不连续面的物理意义。随后，本书详细讨论了物质在高温高压下的状态方程，重点分析了地幔的粘滞性、剪切模量和热导率如何影响其对流行为。特别地，我们深入研究了过渡带（410km至660km深度）中矿物相变对地球结构和热力学平衡的重大影响。此外，还包括对地球磁场产生机制的深入探讨，即发电机理论的最新进展，以及外核液态铁镍合金的流变学特征。 第二部分：地幔的物质组成与岩石学 本部分是关于地幔物质构成的核心章节。我们首先回顾了岩石学和实验矿物学的最新成果，以确定地幔的化学成分——从橄榄岩（主要成分）到尖晶石结构矿物的转变。详细分析了地幔的矿物组合如何随深度和温度变化而改变。书中包含对地幔捕获物（如金刚石包裹体中的微小晶体）和蛇绿岩套的地球化学示踪研究，以重建地幔物质的原始分异历史。我们特别关注了地幔柱的物质来源问题，比较了上地幔与下地幔在同位素地球化学（如锶、钕、铕同位素）上的差异，探讨了地幔深部分异的证据。 第三部分：地幔对流与热力驱动 地幔对流是驱动板块构造的根本动力。本部分从流体力学和热物理学的角度，详细阐述了地幔对流的机制。我们建立并分析了适用于地球尺度的Boussinesq近似模型，讨论了拉姆达（Ra）数在决定对流模式中的作用。书中详细对比了“上地幔对流”与“全地幔对流”的两种主要模型，并利用数值模拟结果来解释全球热流数据和地表构造运动的关联。内容还涵盖了热源的分布，包括放射性元素衰变热和冷却热的贡献，以及它们如何驱动地幔的温度梯度和物质传输。对地幔中物质的扩散、蠕变和非线性粘性流变学的讨论，为理解板块运动的速率和应力状态提供了坚实的理论基础。 第四部分：地核的形成、分异与化学演化 本书随后将视角转向地球的最深处——地核。本部分探讨了地球形成初期的物质分异过程，即铁镍合金如何沉降到中心形成内核与外核。详细描述了核幔边界（CMB）的物理化学条件，包括对铁镍合金的溶解度、硫、硅、氧等轻元素在其中存在的证据。我们深入探讨了“内核的生长”——固态内核的结晶过程及其对地磁场世代演化的影响。此外，还分析了外核中对流的驱动机制，特别是热对流与化学分异（轻元素析出）对发电机效应的共同作用。 第五部分：极端条件下的矿物物理学与高压实验 本部分侧重于地球深部物质在极端高压（GPa量级）和高温（数千开尔文）下的行为。我们回顾了金刚石砧（DAC）技术和同步辐射光源在模拟地幔和地核条件下的最新进展。内容包括对高压下矿物晶体结构变化、体积模量、剪切刚度以及电导率的测量。特别关注了在过渡带和地幔底部形成的“超高密度相”（如后尖晶石相、布里奇曼石）的物理特性，以及它们对地震波速度的贡献。对地核物质的电导率和粘度在高压下的预测，对于精确模拟地球磁场至关重要。 第六部分：行星宜居性与地球深部过程的耦合 最后一部分探讨了地球内部动力学如何与地表环境和生命演化相互作用。我们讨论了火山活动和地幔热柱活动对外逸层气体和早期大气组成的贡献。重点分析了深部水循环（“地幔水库”）对地幔粘滞性和板块构造长期维持的反馈作用。本书还对比了火星和金星的深部演化模型，以理解地球的独特构造模式（如活跃的板块构造）在行星宜居性中所扮演的角色。通过对这些深部过程的理解，可以更好地评估岩石圈的能量收支和热历史。 适用读者： 地球物理学家、实验矿物学家、岩石学家、构造地质学家、行星科学家、环境地球科学家，以及对地球深部结构与动力学感兴趣的高级本科生和研究生。 关键词： 地幔对流、地核发电机、板块构造驱动力、高压实验、地球化学分异、行星演化、地幔物质、古登堡界面。
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