Imaging, Mapping and Modelling Continental Lithosphere Extension and Breakup pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Geological Society Pub House

作者:Geological Society of London (COR)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:200

装帧:HRD

isbn号码:9781862392281

丛书系列:

图书标签:

Continental lithosphere
Extension
Breakup
Imaging
Mapping
Modelling
Geophysics
Geology
Tectonics
Earth Science

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具体描述

大地之舞：地球深部结构与动力学探索一部关于地球内部运作机制、物质循环及其对地表形态塑造的深度研究本书并非聚焦于地壳表层的伸展与裂解过程，而是将目光投向更为宏大和根本的地球动力学框架——即驱动地幔对流、板块构造以及地球长期演化的深部物理过程。我们深入探讨了地球内部从地核到地幔的复杂界面，考察了这些边界处物质的相变、化学分异以及热力学行为如何影响整个行星的演化轨迹。第一部分：地幔的物质构成与动力学地幔，作为地球体积的主体，是驱动板块运动的“发动机”。本卷首先详细梳理了当前对地幔物质组成的认识，包括富集相与贫乏相的分布，以及高压下矿物如橄榄石、石榴石的晶体结构随温度和压力的变化。我们采用先进的实验矿物学数据，结合地球化学示踪，重建了地幔的化学分异历史，特别是与早期吸积和地核形成过程的关联。核心章节致力于地幔对流的理论建模。我们将经典的热对流模型扩展到包含非线性粘滞性、相变引起的密度跳变，以及在俯冲带和地幔柱根部发生的动态过程。特别关注了“慢地震”（Slow Earthquakes）现象的深层起源，探讨了由剪切应力驱动的流变学转变如何影响地幔的等效粘滞系数，以及这些过程对地表热流和火山活动的间接影响。书中提供了对地幔柱（Plumes）的细致分析，从其形成机制（是来自地幔转换带还是下地幔）到它们如何穿透上地幔，影响岩石圈的减薄和地表的火山活动。我们批判性地评估了当前数值模拟中对地幔温度场和组分分布的估计精度。第二部分：核幔边界的物理化学核幔边界（CMB）是地幔动力学的关键控温器。本部分深入探讨了地球内部最极端环境之一的物理化学现象。我们着重分析了由液态铁镍外核对流产生的地磁场的起源与演化。通过流体力学和电磁学的耦合模型，我们模拟了地核的快速对流如何通过科里奥利力组织成柱状流，并与地幔物质的起伏波动相互作用。详细讨论了地幔物质（如硅酸盐或富氧相物质）在超高压下与液态铁的反应动力学。探究了D''层（地幔最低层）的复杂性，包括其异质性、可能的熔融现象，以及是否存在由地核热量导致的局部化学反应区。这些反应可能释放出轻元素（如硫、碳、氢），反过来影响外核的电导率和磁场强度。本书提供了对地幔物质在CMB附近发生化学反应和热物质交换的地球化学证据的解读。第三部分：俯冲带深部的物质循环与储库俯冲带不仅是构造板块的消亡区，也是地球深部物质循环的关键通道。本卷的重点在于俯冲板片如何携带水、碳和其他挥发性物质进入地幔深处，以及这些物质如何影响岩石圈的力学性质和地幔的粘性。我们对水在矿物中的溶解度和高压下的相变进行了详细的文献综述和模型应用。特别是，对于水如何降低俯冲板片的脆性、促进深部流变学转变的机制，提供了多尺度的解释。书中阐述了俯冲板片如何携带水到达地幔转换带（约410-660公里深度）乃至更深处，并讨论了这些水对地幔楔（Mantle Wedge）岩浆活动的间接调制作用。此外，本书还分析了俯冲过程中板片断裂与“死亡”的机制。当俯冲板片因密度增加或机械弱化而在深部发生弯曲、撕裂或完全分离时，其物质和能量如何重新分配，以及这如何影响深部地震的分布和地幔热流场的长期变化。第四部分：地球热演化与行星尺度模拟最后，本书将前述的各个模块整合起来，构建了关于地球热演化的综合框架。我们探讨了地球内部热量的主要来源——放射性元素衰变和残余的吸积热——如何决定了地球冷却的速率和持续时间。通过耦合地幔对流、板块运动和核心-地幔相互作用的全地球尺度的数值模拟，我们展示了地球在数十亿年间的动态演化路径。重点比较了不同初始热状态、地核大小和放射性元素分配模型对当前地表板块构造活性的影响。书中还对比了地球与其他类地行星（如火星和金星）的热演化差异，强调了液态外核和水的存在对于维持地球长期构造活动的独特性。本书旨在为地球物理学家、行星科学家和高压实验者提供一个全面的、跨学科的视角，以理解驱动我们星球长期动态行为的基本物理和化学过程。