An Introduction to Our Dynamic Planet pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Rogers, Nick (EDT)/ Blake, Stephen/ Burton, Kevin/ Harris, Nigel/ Parkinson, Ian

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2008-2

价格:$ 80.23

装帧:

isbn号码:9780521729543

丛书系列:

图书标签:

地球科学
地质学
行星科学
地球动力学
地质学导论
地球系统
环境科学
自然科学
科学普及
地球演化

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具体描述

This is the first undergraduate textbook to fully integrate results from geophysics, geochemistry, and petrology to describe the structure, composition, and dynamic processes that operate throughout the solid Earth. It presents an Earth system science approach to studies of the Earth's interior and develops a global view of solid Earth cycles to explain geodynamic and plate tectonic processes. This book initially explores the formation and evolution of the early Earth, then considers the operative forces for plate tectonic movements at the Earth's surface, and finally discusses global cycles within the deep Earth and their effect on the surface environment. Interactions between the geosphere, hydrosphere, and atmosphere, and their influence at and beneath the Earth's surface are examined in detail. This textbook thus provides a concise yet extensive coverage of the solid Earth. Written for intermediate undergraduates, it includes a wealth of features to support student learning at this level.

地球的宏伟史诗：行星构造、生命演化与未来展望一部跨越亿万年的地球探秘之旅，深入解析塑造我们蓝色星球的根本力量。本书旨在为读者提供一个全面且引人入胜的地球科学概览，聚焦于构成我们行星的复杂系统如何协同作用，塑造了今日我们所见的山脉、海洋、大气乃至生命本身。我们不追溯“动态行星”的既有叙述，而是聚焦于地球历史中那些决定性的转折点、核心的物理化学过程，以及驱动这些变化的长久地质力量。第一部分：行星的熔融起源与内部动力本书始于太阳系的创生时期，追溯地球如何从星际尘埃和气体中凝聚成形。我们详细探讨了地球早期历史中的“大撞击假说”，以及由此带来的月球的形成，这一事件对地球自转轴倾角和潮汐力的深远影响。核心内容在于地球内部的结构和热力学。我们将深入解析地幔的对流机制，这是驱动板块构造的根本能量来源。通过对地震波层析成像技术（Seismic Tomography）的介绍，读者将得以“透视”地幔深处——从上地幔的岩石圈板块到地幔过渡带，再到致密、炽热的内核。我们不仅描述了地幔的物质组成，更侧重于理解粘滞度、温度和压力如何决定物质的流动速率和循环模式。此外，本书详尽考察了地球磁场的起源和演化。通过发电机理论（Dynamo Theory），我们揭示了液态外核中铁镍流体的运动如何产生保护地球生命免受太阳风侵袭的磁层。我们追溯了磁极反转的历史记录，讨论了这些事件对古气候和生物演化的潜在影响，并分析了当前磁场衰减的可能地质意义。第二部分：地表重塑：构造运动与时间尺度我们将重点放在板块构造理论的深化应用上，将其视为地球表面物质循环的驱动引擎。本书摒弃对现有板块构造模型的简单罗列，转而专注于构造事件的物理化学驱动力。深入探讨俯冲带（Subduction Zones）的复杂性。俯冲带不仅是地震和火山活动的主要场所，更是地球化学循环的关键节点。我们分析了水在俯冲过程中的作用——水如何降低上地幔的熔点，引发弧火山作用，以及水如何被带入地幔深处，影响深部物质的物理性质。大陆地壳的增生与改造是本部分的核心主题。通过对造山带（Orogeny）的案例研究，如阿巴拉契亚山脉或喜马拉雅山脉的形成机制，我们解析了大陆碰撞、地块拼贴和地壳加厚的地质力学过程。我们使用定量模型来解释应力传递和断层运动，使得读者能够理解宏大构造事件背后的精确力学原理。第三部分：水圈与大气：生命支撑系统的化学平衡本书转向地球的外部圈层，重点研究水和气体的循环如何与固体内力相互作用。关于水圈，我们考察了海洋的起源和化学演变。通过对深海热液喷口（Hydrothermal Vents）的研究，我们探讨了早期地球海洋的化学成分是如何被持续改造的，以及这些极端环境在地球化学循环中的作用。本书对比了河流侵蚀、冰川作用和风力搬运对地表形态的塑造，强调了气候变化对地貌演化的时间尺度影响。大气圈的演变，特别是氧气大事件（Great Oxidation Event, GOE），被视为地球历史上最重大的化学变革之一。我们详细分析了光合作用的兴起如何不可逆转地改变了大气成分，以及这对早期厌氧生命构成了何种挑战。本书还探讨了碳循环的长期动态，解析了硅酸盐风化和火山脱气在地质时间尺度上如何稳定地调节大气中的二氧化碳含量，从而避免了失控的温室效应或雪球地球事件。第四部分：生命的时钟：地质年代学与生命起源聚焦于时间的度量和生命在地球历史中的位置。本书深入介绍了放射性同位素定年法（Radiometric Dating）的原理和局限性，特别是对锆石的铀铅定年技术，这为我们构建精确的地质年代框架提供了关键工具。我们追溯了生命起源的化学路径，但将重点放在了“生命出现后”的演化压力上。书中详细讨论了原核生物和真核生物的演化里程碑，以及化石记录如何揭示生命对地球环境变化的响应。例如，寒武纪生命大爆发不再被简单视为物种的突然涌现，而是被置于早期海洋化学条件、氧气增加和捕食关系形成的复杂背景下进行剖析。结论：非线性系统与地质未来本书的收尾部分将所有要素整合，将地球视为一个高度耦合的复杂系统。我们探讨了“盖层-地幔-海洋-大气-生命”之间的反馈回路。最后，我们以地质学的视角审视当前人类活动对行星系统的影响，强调理解地质过程的巨大能量和时间尺度，对于评估当前地球状态的稳定性和未来潜在的临界点至关重要。本书力求提供一个坚实的科学基础，帮助读者理解我们的家园——这颗在宇宙中持续演化的岩石、水和生命交织而成的非凡天体。