Study Guide for Murphy/Nance's Earth Science Today pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Brooks Cole

作者:Brendan Murphy

出品人:

页数:112

译者:

出版时间:1999-6-9

价格:USD 30.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780534521844

丛书系列:

图书标签:

• Earth Science
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《岩石的秘密：地球深处的史诗》 一本关于行星构造、地质时间与生命演化的宏大叙事 作者：阿历克斯·里德 (Alex Reid) 出版社：古地质文库 (PaleoGeology Press) --- 导言：时间的刻度与物质的循环 地球，这颗蔚蓝色的星球，并非永恒不变的磐石。它是一个动态的系统，在其数十亿年的生命周期中，经历了翻天覆地的变化。从炙热的熔融状态到如今冷却的地壳，再到我们脚下深不可测的地幔与地核，每一次构造运动、每一次山脉的隆起与沉降，都是一场由内在力量驱动的宏大戏剧。《岩石的秘密：地球深处的史诗》旨在带领读者深入探究这些驱动地球演化的核心机制，理解我们所赖以生存的物质世界是如何在漫长的时间尺度上自我重塑的。 本书并非仅仅是对岩石样本的简单分类或对地质年代的机械罗列，而是一次对地球系统内部逻辑的系统性探索。我们将从最基础的物质组成——硅酸盐矿物与岩浆分异开始，逐步揭示地球内部的能量流动如何塑造了我们所见的地表景观。本书特别强调了“动态地球”的概念，即地球是一个处于持续运动和转化的巨大机器，其历史就是一部物质、能量与生命相互作用的编年史。 --- 第一部分：行星的诞生与初始结构 1. 太阳星云的遗产：地球的形成与内部分异 本书首先回顾了地球的起源，聚焦于原行星盘的吸积过程如何形成了原始地球的结构。我们探讨了早期地球的高温环境如何导致了金属核（铁镍）和硅酸盐地幔的分离，这一关键的“分异事件”奠定了地球磁场和板块构造的基础。我们将深入解析地震波数据如何帮助科学家绘制出地壳、地幔（上地幔、过渡带、下地幔）和核心（外核的液态铁与内核的固态铁）的精确边界，并讨论液态外核对生命至关重要的磁场是如何产生的（地磁发电机理论）。 2. 矿物的语言：晶体结构与地球化学指纹 岩石是地球的历史记录，而矿物则是记录这些历史的最小单位。本部分详细解析了主要的造岩矿物群（如橄榄石、辉石、长石和石英）的晶体结构及其在不同压力和温度条件下的稳定性。我们将探讨同位素地球化学如何作为“时间胶囊”——利用放射性衰变链来精确测定岩石的年龄，以及同位素分馏如何揭示岩浆演化和地幔物质的循环路径。这不是简单的矿物学教程，而是理解物质如何编码了地球演化信息的钥匙。 --- 第二部分：内动力：板块构造的引擎 3. 驱动轮：地幔对流与热力学 板块构造是地球表面最宏伟的构造运动。本书的核心章节之一，专注于驱动这一过程的内在机制——地幔对流。我们将详细阐述热力学原理如何解释地幔物质的粘滞性和对流模式。从岩石圈到软流圈的力学差异，以及热柱（Plumes）的上升如何驱动“热点火山”的形成，这些都将以严谨的物理模型和地质学观察相结合的方式进行阐述。 4. 大地的边界：俯冲带与造山运动的力学 俯冲带是地球上最活跃、能量最集中的区域。我们不仅考察了海洋岩石圈的向下弯曲和消亡，更深入探讨了俯冲过程中引发的复杂地球化学反应，包括含水矿物的脱水作用如何润滑俯冲带，并引发上覆地幔的熔融，形成岛弧火山。此外，本书详细分析了碰撞带（如喜马拉雅山系）的构造叠置过程，解释了大陆地壳如何通过增厚和折叠形成宏伟的山脉。 5. 岩浆的生命周期：从源区到侵入岩体 岩浆作用是地球化学物质再分配的关键环节。本部分区分了不同熔融机制（减压熔融、含水熔融、温室熔融）的产生及其对应的岩浆岩类型。我们将追踪岩浆从地幔源区、通过地壳的上升路径，到最终在地表或地下固结的过程。重点分析了不同类型的岩浆房（Magma Chambers）如何通过结晶分异、同化混染和岩浆混合作用，演化出多样化的火山岩和侵入岩组合。 --- 第三部分：外力塑造：地表的过程与时间 6. 风化、侵蚀与沉积：塑造表面的雕刻家 地表过程与内部动力形成了鲜明的对比，但两者相互作用，共同定义了地球的形态。本章细致描述了机械风化和化学风化如何分解坚硬的岩石，以及流水、冰川、风力等介质如何搬运和沉积碎屑物质。本书强调了沉积学在揭示古环境信息中的关键作用，分析了不同沉积构造（如交错层理、风化壳）如何记录了古代气候、水流方向和生物活动。 7. 沉积岩的时间记录：从泥沙到化石 沉积岩是地球历史最清晰的“编年史”。我们系统地考察了碎屑岩、化学岩（如蒸发岩）和生物化学岩（如碳酸盐岩）的形成环境。特别关注了“地质时间的概念”——如何通过生物地层学（化石的演化顺序）与绝对测年法相结合，构建出可靠的地质年代框架。本书探讨了沉积盆地的形成与演化，以及其中所蕴藏的化石记录如何勾勒出生命演化的脉络。 8. 变质作用的炼金术：压力、温度与岩相学 变质作用是岩石在固态下经历的化学和结构重结晶过程。本章聚焦于变质梯度——从低级绿片岩相到高级麻粒岩相的转变。我们探讨了区域变质（与板块构造相关）和接触变质（与岩浆侵入相关）的不同特征，并解析了变质矿物的“指纹”（如石榴子石、蓝晶石、十字石）如何精确指示了岩石经历过的最大压力和温度条件。 --- 第四部分：地球的重大事件与长期演化 9. 演化的里程碑：超级大陆的汇聚与裂解 地球历史上反复出现的超级大陆旋回（如罗迪尼亚、泛大陆）是全球气候和生命演化的主要驱动力。本书分析了威尔逊旋回（Wilson Cycle）的构造动力学模型，解释了大陆裂谷的形成机制，以及这些超大陆的聚合和解体对古环境、海平面变化乃至生物大灭绝事件的影响。 10. 生命与岩石的共生：生物圈对地球化学的反馈 地球的演化史不能脱离生命的影响。本章探讨了生命如何从根本上改变了地球的化学环境。重点分析了“大氧化事件”（Great Oxidation Event）中微生物活动如何永久性地改变了大气的成分，以及碳酸盐-硅酸盐循环（Carbonate-Silicate Cycle）如何通过生物活动，实现了对大气二氧化碳浓度的长期调节，这对于理解现代气候变化的深层地质学背景至关重要。 --- 结语：未来地质学家展望 《岩石的秘密》最终将目光投向未来。我们审视了地球动力学在理解行星宜居性中的角色，讨论了现代地球科学面临的挑战，例如深部地幔的物质结构、地震的精确预测，以及人类活动对地表物质循环的影响。本书旨在培养读者一种“地质思维”——一种跨越时间尺度，将眼前的景观视为过去无数复杂过程累积结果的视角。地球是一部未完待续的史诗，而岩石，则是书写其间每一个章节的墨水。 --- 目标读者： 本科及研究生阶段的地球科学专业学生、地质学爱好者、对行星科学和深层地球结构感兴趣的非专业读者。 关键词： 板块构造、地幔对流、岩浆作用、变质岩、地质年代学、威尔逊旋回、地球化学循环。

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