An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:John D. Winter

出品人:

页数:697

译者:

出版时间:2001-02-19

价格:USD 134.20

装帧:Hardcover

isbn号码:9780132403429

丛书系列:

图书标签:

• 岩石学
• 地质学
• 岩石学
• 火成岩
• 变质岩
• 矿物学
• 地球科学
• 地质学
• 岩石成因
• 矿物组合
• 相平衡
• 地球化学

熔岩与岩石的蜕变：地球深处的奥秘 本书将带领您深入探索地球的岩石圈，揭示塑造我们星球的两种至关重要的岩石类型——火成岩和变质岩——的形成过程、物质组成、物理化学性质以及它们在地球系统中所扮演的关键角色。我们将穿越炽热的地幔，潜入深邃的地壳，观察岩浆的诞生、演化与凝固，见证岩石在高温高压下的重塑与新生。本书旨在为地质学领域的初学者提供一个全面而深入的视角，同时也能为相关领域的专业人士提供宝贵的参考。 第一章：岩石学的入门与地球的组成 我们将从最基础的概念出发，理解“岩石学”这门学科的范畴，以及它在我们认识地球历史和内部结构中的重要性。首先，我们会简要回顾地球的整体结构，从地核到地壳，并重点关注地幔和地壳的物质组成，为后续讨论火成岩和变质岩的形成环境奠定基础。地球的组成元素、主要的矿物类型以及岩石的基本分类（火成岩、沉积岩、变质岩）将是本章的重点。我们将了解岩石如何成为地球科学研究的“档案”，记录着地球亿万年的变迁。 第二章：火成岩的黎明——岩浆的生成与演化 火成岩，作为地球上最古老的岩石类型之一，其形成过程充满了动态与活力。本章将详细阐述岩浆的生成机制。我们将深入探讨“熔融”这一关键过程，理解在什么条件下，坚硬的岩石能够转化为流动的岩浆。这涉及到温度、压力、挥发分（如水）以及岩石本身成分的变化。我们将分析地幔和地壳中不同区域的熔融特征，例如地幔柱、洋中脊以及大陆碰撞带的岩石圈。 接着，我们将聚焦岩浆的演化。岩浆并非一成不变，它会经历成分、温度和粘度的多重变化。我们将介绍“分异结晶”这一核心概念，理解随着温度降低，不同矿物按照特定的顺序优先结晶，从而改变剩余岩浆的化学成分。例如，早期形成的富镁铁矿物（如橄榄石、辉石）会从岩浆中析出，导致剩余岩浆变得更加富集硅、铝、碱金属等元素，最终形成与原始岩浆截然不同的火成岩。 第三章：火焰的杰作——火成岩的分类与形态 岩浆在地表或地下的冷却结晶过程，最终形成了形态各异的火成岩。本章将围绕火成岩的分类展开。我们会从两个主要维度进行划分：一是其形成深度（侵入岩和喷出岩），二是其化学成分（超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩）。 侵入岩（Plutonic Rocks）： 它们在地表之下缓慢冷却结晶，拥有更充足的时间形成相对较大的矿物晶体，例如常见的花岗岩、闪长岩、辉绿岩和辉长岩。我们将探讨不同侵入岩体的形态，如岩基（Batholiths）、岩株（Stocks）、岩脉（Dikes）和岩席（Sills），以及它们如何指示地下岩浆活动的历史。 喷出岩（Volcanic Rocks）： 它们在地表快速冷却，矿物晶体通常较小，甚至难以用肉眼辨认（细粒结构），常见的有玄武岩、安山岩、流纹岩和火山灰。我们将详细研究火山喷发的形式，如溢流玄武岩、火山碎屑岩（如凝灰岩、火山弹）以及火山结构（如盾状火山、复式火山）。 我们将一一剖析这些主要火成岩类型的矿物组成、化学成分、质地（如粗粒、细粒、斑状、玻璃质）以及它们所代表的典型地质环境，例如洋中脊的玄武岩、大陆裂谷的玄武岩、岛弧的安山岩和花岗岩。 第四章：深层巨变——变质作用的驱动力与类型 当岩石暴露于超出其原始形成环境的物理化学条件时，它们便会发生“变质”。本章将深入探讨变质作用的驱动因素：高温、高压和化学活动流体。我们将分析这些因素是如何影响岩石内部的矿物结构和化学组成，使其转变为新的矿物组合，形成变质岩。 接触变质作用（Contact Metamorphism）： 通常发生在岩浆侵入体附近，岩石受到高温的烘烤，形成接触变质带。我们将研究不同温度梯度下形成的变质岩，如角岩。 区域变质作用（Regional Metamorphism）： 发生在广阔的构造区域，与板块构造活动密切相关，例如大陆碰撞带。它同时受到高温和高压的影响，是形成大部分变质岩的主要机制。我们将探讨不同压力-温度条件下的变质程度，从低级变质（如板岩）到高级变质（如麻粒岩）。 动力变质作用（Dynamic Metamorphism）： 主要发生在断层带，岩石受到强大的剪切应力作用而发生变形和破碎，形成动力变质岩，如碎裂岩。 水热变质作用（Hydrothermal Metamorphism）： 热的流体在岩石中循环，溶解和沉淀矿物，改变岩石的化学成分。 第五章：岩石的重塑——变质岩的分类与识别 变质岩的分类是基于其矿物组成、变质程度以及特有的变质结构。本章将详细介绍主要的变质岩类型及其识别特征。 片麻岩（Gneiss）： 具有明显的花纹状构造，矿物成分分带明显，常由花岗岩、闪长岩等高级变质形成。 片岩（Schist）： 具有优美的片状或针状矿物排列，如云母、角闪石，常由泥岩、安山岩等中级变质形成。 板岩（Slate）： 具有细粒、均质的劈理，能够被劈成薄片，是低级变质作用的典型代表。 大理岩（Marble）： 主要由方解石组成，由石灰岩或白云岩变质形成。 石英岩（Quartzite）： 主要由石英组成，由石英砂岩变质形成。 蛇纹岩（Serpentinite）： 主要由蛇纹石组成，由橄榄岩等超基性岩变质形成。 我们将详细分析这些变质岩的矿物组成，特别是“指示矿物”，它们能够帮助我们判断岩石所经历的变质条件。同时，我们还会介绍变质岩的“构造”，如条带状、片状、眼球状构造，它们是变质过程中岩石变形的有力证据。 第六章：岩石的联系——火成岩与变质岩的相互转化 岩石圈并非静态，火成岩与变质岩之间存在着复杂的相互关系和转化过程。本章将探讨这些联系。例如，侵入的花岗岩可以对周围的围岩进行接触变质，形成角岩；区域变质作用可以将原有的火成岩（如玄武岩）转化为绿片岩或角闪岩；而如果变质作用足够强烈，变质岩甚至可以熔融，再次形成岩浆，开启新的火成岩生成循环。 我们将讨论“岩石循环”的概念，理解火成岩、沉积岩和变质岩是如何在地球内部能量驱动下，不断地经历形成、破坏和再生的过程。例如，大陆碰撞过程中，岩石承受巨大的压力和温度，可能导致部分熔融形成花岗岩，同时又产生区域变质作用。 第七章：火成岩与变质岩在地质过程中的意义 火成岩和变质岩不仅仅是地质学研究的对象，它们更是理解许多重大地质现象的关键。本章将探讨它们在以下方面的作用： 构造地质学： 火成岩体（如花岗岩基）的侵位及其对周围地层的改造，可以指示地壳构造的演化；变质岩的变形构造（如褶皱、断层）是研究区域构造应力场的重要线索。 地球化学： 火成岩和变质岩的化学成分是研究地球内部物质来源、分离以及演化的基础；微量元素和同位素分析能够提供关于岩浆源区、分异过程以及变质反应的详细信息。 资源地质学： 许多重要的矿产资源，如金属矿床（金、铜、铁、锡等）和非金属矿床（如石墨、石棉），都与特定的火成岩或变质岩的形成过程密切相关。例如，伟晶岩常富含稀有元素，接触变质带常形成有价值的矿脉。 地球动力学： 火山活动、地幔柱、大陆漂移和板块碰撞等宏观地质过程，都与岩浆的生成、运移以及岩石的变质改造息息相关。 第八章：现代研究方法与展望 本书的最后，我们将简要介绍现代岩石学研究中常用的技术和方法，例如显微镜下矿物分析（偏光显微镜）、X射线衍射（XRD）、电子探针微区分析（EPMA）、同位素测年技术等。这些先进的技术使得我们能够更精细地解析岩石的成分、结构和形成年代。 最后，我们将对火成岩和变质岩研究的未来方向进行展望，例如对行星岩石学的探索，对地球深部过程的模拟，以及对变质作用在地球碳循环中作用的深入理解。 通过本书的学习，您将能够自信地识别常见的火成岩和变质岩，理解它们是如何在地球深处的熔融与重塑过程中诞生的，并认识到它们在塑造我们星球表面形态、驱动地球动力学过程以及孕育宝贵资源方面所发挥的不可或缺的作用。

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说实话，市面上很多地质学著作，要么过于偏重理论推导，让人望而却步，要么就是流于表面，满足于对各种岩石照片的堆砌，真正能将理论与图像完美结合的凤毛麟角。但这本书在这方面做得堪称典范。它似乎深谙“一图胜千言”的道理，但又懂得如何让这些“图”真正为“言”服务。比如，在介绍火成岩浆房中不同矿物结晶序列时，作者不仅提供了经典的鲍恩反应序列图，更配上了不同岩浆冷却速率下形成的具体岩石类型的照片，例如，快速冷却形成的玻璃质或微晶结构与缓慢冷却形成的大晶粒花岗岩之间的质感差异，通过高质量的插图得到了直观的体现。更巧妙的是，许多岩石照片都标注了特定的地质背景和采样位置的粗略描述，这让这些静态的图像立刻“活”了起来，不再是教科书上孤立的样本。这种将全球著名岩体案例穿插进理论讲解的方式，使得抽象的岩石学原理拥有了鲜活的地理坐标，极大地丰富了阅读的层次感和趣味性，让我对这些岩石的“前世今生”有了更立体的认知。

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这本书的语言风格虽然保持了学术的严谨性，但在处理复杂概念时，总能找到一种巧妙的平衡点，避免了那种让人感到枯燥乏味的纯粹术语堆砌。它的句子结构往往是精心设计的，复杂的主从句中嵌入了必要的限定词和解释，使得信息密度极高，但阅读起来却不费力。例如，在阐述岩浆分异过程中，作者可能会使用一个长句来精确描述“在压力随深度增加而变化的环境中，由于重力分异和矿物溶解度的共同作用，导致富含挥发分溶液的迁移和岩浆成分的系统性改变”，每一个词语都像是经过反复推敲，力求在最短的篇幅内涵盖最多的科学信息。这种风格对我的词汇量提升也大有裨益，我发现自己开始能够自然而然地使用那些更专业、更精确的术语来描述我看到的岩石现象。另外，书中对历史上几位关键地质学家的贡献的简要回顾，穿插得非常自然，它们不是生硬的传记片段，而是作为理论发展的逻辑节点被引入，帮助读者理解科学知识是如何一步步发展和完善的，这种历史的纵深感，是很多纯粹的现代教科书所缺乏的。

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当我深入到这本书的后半部分，特别是那些关于变质岩相和变质梯度演化的讨论时，我简直要为作者的严谨性拍案叫绝。他们对于变质作用的描述，绝不仅仅是简单的温度和压力的叠加，而是引入了流体活动、应力场、以及时间尺度对岩石结构影响的精细分析。最让我印象深刻的是关于麻粒岩相变质的章节，作者没有回避“麻粒岩相是否一定代表高角闪岩相的终点”这一学术界长期存在的争议，而是非常公正地列举了不同学派的证据和模型，然后引导读者自己去思考和判断，这体现了一种非常成熟的学术态度，而不是单方面灌输某种既定观点。此外，书中对变质岩石学野外考察方法的阐述也极其详尽，从如何识别和记录片理、线理的产状，到如何利用显微镜下的光学性质来推断岩石的形成历史，每一个步骤都被拆解得细致入微，仿佛作者正站在我身边，手把手地指导我进行岩石学制图和手标本分析。这种全方位的知识覆盖，让我感觉不仅仅是在阅读一本教材，更像是在接受一个资深野外地质学家的悉心指导，每一个实例都充满了现场感和说服力，极大地增强了我未来进行野外研究的信心。

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从我个人的学习路径来看，这本书的结构安排非常符合认知科学的规律，它遵循了“由简入繁、由宏观到微观”的渐进式学习路线图。开篇用极大的篇幅建立起岩石学的基础框架，聚焦于地球的组成和基本的矿物学属性，这为后续的深入探讨打下了坚实的物理和化学基础。随后，它非常自然地过渡到火成岩——这些是地壳物质的“源头”，详细分析了岩浆的起源、演化和产出环境。紧接着，作者将视线转向了那些受过“折磨”的岩石——变质岩，这里开始引入更复杂的相图分析和构造环境的耦合。这种循序渐进的编排，确保了读者在面对更高级的变质矿物组合和反应式时，不会感到知识的断裂。我特别欣赏作者在每章末尾设置的“关键概念回顾”和“思考题”，这些思考题往往不是简单的知识点复述，而是需要综合运用前面章节知识进行分析和解释的应用题，它们是检验我是否真正“内化”了知识的试金石，迫使我走出被动接受知识的舒适区，真正开始像一个地质学家那样去思考和推理。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深邃的岩石纹理和矿物晶体的特写，一下子就把你拉进了地质学的神秘世界。我记得我第一次翻开它，那种扑面而来的学术气息，让人立刻感觉到这不是一本泛泛而谈的科普读物，而是要扎扎实实地啃下一块硬骨头的架势。作者的叙事节奏掌握得非常精妙，开篇并没有直接抛出那些复杂的岩石分类和生成机制，而是先用非常生动的笔触描绘了地球深处的景象，那种高温高压下物质如何重塑自身的宏大叙事，着实吊起了我的胃口。接着，在引入基础概念时，他们使用了大量清晰的图表和侧边栏的拓展知识点，这对于初学者来说简直是福音，很多原本晦涩难懂的矿物学晶体结构，通过那些精心绘制的剖面图，变得清晰明了。比如，讲解火成岩冷却过程中晶体分异的那个章节，作者没有满足于给出公式，而是用了一个非常贴近实际的火山喷发案例进行反推，这种“从结果倒推过程”的教学方法，极大地提升了我对岩浆演化的理解深度。阅读体验上，这本书的排版也值得称赞，足够的行间距和适中的字体大小，保证了长时间阅读的舒适度，这对于一本动辄需要查阅多次的专业教材来说，是至关重要的用户体验细节。它成功地架起了理论与实践之间的桥梁，让人在学习知识的同时，也对脚下的大地产生了更深层次的敬畏。

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感觉英文版的教材讲得很细致，变质岩部分看中文书看不懂，看这个仔细琢磨可以明白个大概。虽然忘得也快，毕竟不是母语(´ﾟωﾟ｀)

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感觉英文版的教材讲得很细致，变质岩部分看中文书看不懂，看这个仔细琢磨可以明白个大概。虽然忘得也快，毕竟不是母语(´ﾟωﾟ｀)

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