地震学与地震观测-(试用本) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:地震出版社

作者:李克

出品人:

页数:270 页

译者:

出版时间:2007年11月

价格:43.0

装帧:其他

isbn号码:9787502831929

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现代地球物理学前沿探索：深层地球结构与动力学 图书简介 本书聚焦于当代地球物理学研究中最具活力和挑战性的领域——深层地球结构、地幔动力学及其对地表过程的影响。本书旨在为地球科学、地质学、物理学及相关工程领域的学生、科研人员以及专业人士提供一个全面、深入且紧跟学术前沿的知识体系。 我们不再仅仅关注地表可见的构造活动，而是将目光投向地壳之下的广袤空间：从莫霍面到核幔边界，再到地核深处的极端环境。本书系统梳理了过去几十年间，随着地震学、大地测量学、高压物理学和计算模拟技术飞速发展，我们对地球内部复杂性的理解取得了哪些革命性的进展。 第一部分：地球内部结构的精确刻画 本部分致力于阐述如何利用先进的地球物理学观测手段，以前所未有的精度勾勒出地球内部的“CT 扫描图”。 1.1 高精度地震波形反演与速度结构成像： 我们深入探讨了如何利用全球地震台网记录的体波（P波、S波）和面波数据，结合先进的数值计算方法（如全波形反演 TWI、地震层析成像），重建地幔和地核的精细三维速度场。重点解析了低速带（LVZ）的成因、地幔过渡带中矿物相变（如橄榄石向瓦特石、林伍德石的转变）对地震波速的影响机制，以及它们如何指示局部热源或水体存在。 1.2 各向异性与物质流变学： 地震波在穿过受力岩石时表现出的速度差异（各向异性）是衡量地幔物质应力状态和变形历史的关键指标。本书详细介绍了S波分裂技术的应用，分析了地幔楔、俯冲板片内部以及热柱上涌区域的流变学方向。探讨了各向异性与地幔对流模式之间复杂的耦合关系。 1.3 边界层物理化学： 重点研究岩石圈-软流圈边界（LAB）的物理解释。是温度梯度决定还是成分差异导致了地震波速的突变？我们审视了地球深部地震反射/折射实验（如宽频带地震仪部署）提供的直接证据，并结合高温高压实验数据，讨论了部分熔融、流体存在对岩石机械性质的剧烈影响。 第二部分：地幔动力学：驱动地球演化的引擎 本部分将研究从深部到地表的物质运动和能量传递过程，即地幔对流的本质。 2.1 全球地幔对流模型与热演化： 本书构建了多种地幔对流模型，从传统的层状对流模型到更符合观测数据的全域对流模型。我们对比分析了辐射冷却模型与放射性生热模型在解释地表热流和构造运动中的优劣。特别关注了俯冲板片的深达地幔深处（D''层）的“沉没”过程，及其如何影响上地幔的物质循环。 2.2 地幔柱与岩浆活动： 探讨了地幔柱（Plumes）的起源、上升路径及其对大洋岩石圈和大陆裂谷形成的影响。结合地球化学示踪（如放射性同位素分析）与地球物理成像结果，尝试解析地幔柱物质的物质来源是来自核幔边界还是更浅的区域。 2.3 构造板块运动的驱动力： 重新审视了板块拉力、拖曳力与地幔对流的耦合。通过高精度GPS数据与地震层析成像的交叉分析，量化了俯冲带“拉力”在驱动板块运动中的相对贡献，并探讨了新生大洋中脊对周围构造体系的反馈作用。 第三部分：核幔边界（CMB）与地球发电机 本书将深入地球的最深处，研究连接岩石圈与液态金属核心的关键界面。 3.1 D''层的复杂性： 核幔边界（CMB）被认为是地球内部最不均匀的区域。我们详细介绍了D''层的观测特征，包括其速度异常、地震波的反射与透射异常，以及它可能存在的超低速区（ULSZ）。探讨了D''层物质的熔融状态、化学反应（如硅的溶解）以及其作为地幔柱起源区的角色。 3.2 地核结构与液态外核动力学： 利用自由振荡（Normal Modes）和远震P波和S波穿透地核的资料，精确界定内部核心（Inner Core）的边界和形状。重点讨论了内核的各向异性如何揭示其结晶和生长过程。随后，本书将理论与观测相结合，探讨液态外核的磁流体力学（MHD）过程——即驱动地球磁场的地球发电机效应的物理机制和不稳定性。 第四部分：计算模拟与未来展望 本书强调了高性能计算在现代地球物理学中的核心地位。 4.1 高性能计算在地球物理中的应用： 介绍了有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）在模拟复杂介质中地震波传播和长时间尺度地幔对流中的应用。讨论了如何整合多尺度模型（从晶体学到全球尺度）以减少模型的不确定性。 4.2 跨学科交叉研究的前沿方向： 展望了诸如深部碳循环、深源水循环、月球和火星等类地行星的深部结构对比研究在未来地球物理学中的重要性。特别强调了利用人工智能和机器学习技术从海量地球物理数据中提取微弱信号的潜力。 目标读者： 本书适合具备基础地球物理学或相关学科背景的本科高年级学生、研究生，以及致力于深部地球结构和动力学研究的专业研究人员。通过本书，读者将能够掌握理解地球内部复杂物理过程的理论框架和最新的实验证据。

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这本书给我最大的惊喜在于它对地震学研究的“系统性”和“前瞻性”的把握。作者并没有将地震学孤立地看待，而是将其置于地球科学的大背景下，详细阐述了地震学与其他学科，如构造地质学、地球物理学、岩石学等之间的联系。在介绍地震波的传播特性时，作者不仅从物理学的角度进行了深入的剖析，还结合了地球内部结构的最新研究成果，来解释不同地区地震波速异常的原因。令我惊叹的是，书中还对一些当前地震学研究的热点问题，如深部地幔结构、板块构造动力学以及地震的发生机制等，进行了深入的探讨。作者在阐述这些复杂问题时，展现了深厚的学术功底，并能够清晰地梳理不同学派的观点和研究进展，为读者提供了一个全面的视角。我特别欣赏书中关于地震观测数据的“大数据”和“人工智能”应用的讨论，作者前瞻性地预测了这些新兴技术将如何改变未来的地震学研究，并介绍了一些初步的尝试和应用案例。这让我意识到，地震学并非一个停滞不前的领域，而是在不断吸收新的技术和思想，向前发展。总的来说，这本书是一本既有深度又有广度的学术专著，它能够帮助读者构建一个对地震学和地震观测的全面认知，并激发他们对该领域未来发展的思考。

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我必须说，这本书的结构设计非常巧妙，每一章节都像是一个精巧的齿轮，紧密地咬合在一起，推动着读者对地震学和地震观测的理解不断深入。从宏观的地球动力学背景，到微观的地震波物理过程，再到具体的观测技术和数据分析方法，作者层层递进，逻辑严密。在讲解地震波传播理论时，作者并没有直接给出复杂的数学方程，而是先用直观的图示和类比来解释地震波的传播路径和能量衰减规律，然后再逐步引入相关的数学模型。这种“先易后难”的学习方式，极大地降低了理解门槛，让我能够更轻松地掌握抽象的物理概念。特别是在介绍地震震源机制的反演时，作者不仅详细讲解了利用不同类型地震波来确定震源机制的方法，还通过对实际地震事件的案例分析，展示了这些方法在实际应用中的效果。让我印象深刻的是，书中还专门用了一章来介绍地震数据的质量控制和误差分析，这部分内容虽然看似枯燥，但却是进行可靠地震学研究的基础。作者通过列举一些常见的误差来源以及相应的处理方法，让我深刻体会到数据质量的重要性。总的来说，这本书在知识的传递上非常注重方法论，它不仅告诉读者“是什么”，更重要的是教会读者“怎么去理解”和“怎么去应用”，是一本极具启发性的读物。

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这本书给我留下了非常深刻的印象，尽管我并非科班出身，但书中清晰的逻辑和由浅入深的讲解，让我这个门外汉也能够窥得地震学的一角。书的开篇，并没有直接抛出复杂的公式和理论，而是从地震的宏观现象入手，比如地震的成因、不同类型的地震波以及它们如何传播，让我对地震有了初步的认识。随后，作者逐渐深入到观测方法的部分，介绍了几种主要的地震仪的工作原理，以及如何通过这些仪器收集和处理地震数据。令我印象深刻的是，书中并没有回避技术的复杂性，而是通过生动的比喻和图示，将抽象的仪器结构和数据分析过程具象化。例如，在讲解地震波的频谱分析时，作者用了“声音的五线谱”来类比，让我一下子就明白了不同频率的地震波所携带的信息。而且，书中还提到了实际观测中可能遇到的各种挑战，比如噪声的干扰、仪器本身的局限性，以及如何通过多学科的交叉来克服这些困难。我尤其欣赏的是，作者在介绍各种技术和理论的同时，也穿插了一些地震学发展史上的重要事件和人物，这使得阅读过程更加生动有趣，也让我对这个领域有了更全面的了解。总而言之，这本书对于想要了解地震学基础知识的读者来说，是一个非常好的起点，它既有严谨的科学性，又不失趣味性，能够激发读者进一步探索的兴趣。

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读完这本书，我最大的感受是它在理论深度和实践性之间找到了一个绝佳的平衡点。作者并没有止步于纯粹的理论阐述，而是大量引用了实际的地震观测案例，通过分析真实数据来印证理论的有效性。我特别喜欢书中关于地震波衰减和频散特性的讨论，这部分内容往往是许多入门书籍会略过或者简单带过的。但这本书却通过具体的地震剖面图和模型模拟，详细解释了这些现象是如何影响地震波的传播，以及如何利用这些信息来反演地下结构的。此外，书中对于地震观测网络的设计和优化也进行了深入的探讨，包括台站选址、仪器配置、数据传输和共享等方面。作者甚至还讨论了一些前沿的观测技术，比如分布式光纤传感技术在监测微弱地震活动方面的应用，这让我看到了地震观测领域的未来发展方向。让我感到惊喜的是，书中还涉及了一些与地震预报相关的初步探讨，虽然没有给出明确的预报方法，但通过介绍一些地震前兆的研究进展，让我对这个极具挑战性的领域有了更深的认识。总体而言，这本书的内容非常丰富，既有扎实的理论基础，又有丰富的实践指导，是一本能够让读者在短时间内对地震观测领域有一个质的提升的书籍。

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这本书给我最直观的感受是它的“实用性”和“前沿性”并存。在地震观测技术的部分，作者详细介绍了目前主流的地震仪类型，包括宽频带地震仪、三分量地震仪等，并对其性能特点、安装维护等方面进行了深入的阐述。我尤其对书中关于地震观测数据处理和分析的部分印象深刻，它详细介绍了多种常用的数据处理流程，比如噪声压制、震相拾取、波形反演等，并提供了相关的软件工具介绍。这些内容对于我这个想要将理论知识应用到实际工作中去的人来说，无疑是雪中送炭。更让我欣喜的是，书中还涉及了一些新兴的地震观测技术，比如利用GPS数据监测地壳形变，以及通过声波和电磁波来探测地震活动等。这让我看到了地震观测领域广阔的发展前景。作者在讲解这些前沿技术时，并没有使用过于晦涩的术语，而是用清晰易懂的语言进行解释，并辅以大量的图表和实例，让我能够快速地了解这些技术的原理和应用。总而言之，这本书不仅仅是一本理论著作，更是一本能够指导实践的工具书，它能够帮助读者快速地掌握地震观测的核心技术，并了解该领域的最新发展动态。

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