构造地质学简明教程

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出版者:中国地质大学出版社
作者:郭颖
出品人:
页数:213
译者:
出版时间:1995-08
价格:21.00元
装帧:平装
isbn号码:9787562510000
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

内容简介

本书吸取了国内外同类教材的优点,结合编者教学实践和科研工作的体会,深入浅出地介绍了构造地质

学的基本概念、基本理论和基本方法。内容以构造几何学为重点,为深化对构造的认识和理解,适当地论述

了形成构造的运动学过程和动力学机制。

全书共12章,每章前指出本章要点,并在每章后安排了实习、实验及作业,便于学生复习、练习。本书

可作为高校地质类及有关专业的教材,并可供从事生产、科研、教学的人员参考。

《地壳形变与动力学:现代构造地质学前沿探索》 导言:探寻地球的动态本质 自古以来,人类对脚下坚实大地的认知便充满了敬畏与好奇。然而,地表看似静止的岩石,实则隐藏着一场跨越亿万年的宏大戏剧。从巍峨的山脉拔地而起,到深邃的海沟吞噬一切,地球的构造活动塑造了我们所见的一切地貌。本书《地壳形变与动力学:现代构造地质学前沿探索》,旨在带领读者深入当前构造地质学研究的最前沿领域,聚焦于地壳尺度的变形过程、驱动力及其时间演化规律。我们不满足于对褶皱、断层等经典构造单元的描述,而是致力于揭示驱动这些形变背后的深部过程与物理机制,将经典构造学原理与现代地球物理学、岩石物理学及数值模拟技术相结合,构建一个更为全面和动态的地球模型。 第一部分:形变场的精细测量与描述 现代构造研究的基石在于对地壳形变进行精确、多尺度的量化。本部分将系统介绍如何从不同时间尺度和空间尺度上捕捉和描述地壳的运动。 1.1 构造形变的物理量化:应变与应力张量分析 本章将超越定性的形态描述,深入探讨如何利用数学工具精确描述岩石体在构造作用下的形变状态。我们将详细阐述应变椭球体的概念,区分不同类型的应变(如均匀应变与非均匀应变),并重点介绍褶皱和剪切带内部的应变梯度分析方法。在应力方面,聚焦于岩石圈的本构关系,探讨从弹性、黏塑性到黏滞性行为的转变,尤其是在高应力与高温条件下,岩石如何表现出流变特性。我们还将讨论如何通过野外构造要素(如S-C面、拉伸线理)反演出古应力状态,并引入三维应力场反演的技术路径。 1.2 构造速率的实时监测与历史重建 构造活动的速率是理解其动力学背景的关键参数。本节将涵盖多种现代技术手段: 全球导航卫星系统(GNSS)构造形变监测: 重点讨论如何利用高精度GNSS数据解析现今地壳的板块运动、块体内部的相对运动及锁定段的应变积累速率。我们将分析数据处理中的误差源识别与消除技术。 地质年代学与构造速率: 探讨如何结合快速测年技术(如热年代学、裂变径迹)重建特定构造事件(如剥蚀、抬升)的时间序列,并计算出平均的构造速率,从而对比现今速率与地质历史速率的差异,探究构造活动的非稳态性。 古地磁学与古构造运动: 阐释古地磁方向如何被用来重建地块的构造旋转,并结合岩石学证据,重建区域构造演化的多期次旋转历史。 第二部分:断裂带的物理机制与流变学 断裂是地壳形变最主要的表现形式,也是地震和岩浆活动的源区。本部分将聚焦于断裂带的内部结构、摩擦特性及其对区域构造的影响。 2.1 断裂带的微观结构与流变学 我们将深入探讨断裂带的物质组成——从脆性破裂到黏塑性流动。重点分析不同尺度的断裂带特征: 断层泥与断层岩的形成机制: 分析剪切作用、流体活动和变质作用如何共同塑造断层带的流变性质。 摩擦生热与流体活动: 讨论断层带中的孔隙压力变化如何影响有效应力,以及摩擦生热在深部断层失稳过程中的作用。我们将引入速率与状态摩擦定律,分析其在模拟地震循环中的应用。 构造岩的本构关系: 考察不同类型的构造岩(如片理岩、糜棱岩)在实验室条件下表现出的流变响应,为深部地壳流变模型提供实验约束。 2.2 转换断层与走滑构造的动力学建模 走滑断层系统是大型板块边界的典型代表。本章将分析走滑带的几何学特征,如花状构造(Pull-apart basins)和侧向挤压构造的形成。更重要的是,我们将探讨走滑带的“加宽”或“狭窄化”过程,即走滑带内部的非均匀形变分配机制。结合数值模拟,阐释在三维空间中,走滑断层如何与挤压和伸展单元耦合,形成复杂的构造拼贴。 第三部分:区域构造动力学的多尺度耦合 地壳形变并非孤立的事件,而是与地幔对流、岩石圈俯冲、地幔柱上涌等深部过程紧密耦合的产物。 3.1 岩石圈伸展与裂谷的形成演化 从经典的均匀伸展模型到现代的非均匀、多期次伸展模式,本节将探讨地壳在拉张应力下的响应。重点分析: 裂谷期的多阶段演化: 描述从初始隆升、地幔岩石圈减薄、到地壳大规模断裂和最终洋中脊形成的全过程。 热液活动与构造耦合: 考察深部热物质上涌如何影响岩石圈的力学性质,从而调节伸展速率和断裂模式。 洋陆转换带的构造继承性: 分析旧的构造线和断裂在新的伸展过程中如何被活化和继承,控制新生大洋的初始格局。 3.2 碰撞造山带的物质迁移与剥蚀历史 造山带是地壳物质最复杂的叠加区域。本书将侧重于“双向形变”的概念:地壳的增厚与上隆,以及随之而来的剥蚀与沉降。 根部增厚与地壳缩短的定量约束: 探讨如何利用地震层析成像和同位素定年技术,确定地壳缩短量和挤压速率。 剥蚀过程与构造应力反馈: 分析地表剥蚀如何减轻上覆岩体载荷,引发岩石圈的“负荷卸载”响应,以及这种响应如何反馈到深部断层的滑动机制上。我们将引入剥蚀速率与构造抬升速率的耦合模型。 3.3 岩石圈俯冲与板块汇聚的动力学制约 板块汇聚不仅是地壳的挤压,更是岩石圈深部结构(包括大洋岩石圈和大陆岩石圈)相互作用的过程。 俯冲带的几何形态与流变学: 讨论俯冲角度、下滑速率对地震带分布和弧岩浆活动的影响。重点分析俯冲洋壳的脱水过程及其对上覆地幔楔流变的影响。 大陆碰撞的非均衡性: 剖析大陆碰撞过程中,物质如何沿不同方向侧向逃逸(如喜马拉雅-青藏高原的东向逃逸),以及这种不均匀变形的深部动力学驱动力。 结语:展望未来构造地质学的研究方向 构造地质学正以前所未有的速度发展,得益于高性能计算能力的提升和更精细的地球物理观测。本书最后将展望未来研究的关键方向:建立跨越地幔到地表的统一形变模型;更深入地理解流体在构造过程中的“润滑”和“固结”作用;以及利用人工智能和机器学习技术,从海量多源异构的构造数据中提取更深层次的物理规律。本书旨在为研究生、科研人员以及有志于探究地球深层秘密的读者,提供一个坚实的理论框架和广阔的研究视野。

作者简介

目录信息

目录
绪论
第一章 沉积岩层的原生构造
第一节 层理及沉积岩层面向的确定
一 层理及其识别
二 利用原生沉积构造确定岩层的面向
第二节 软沉积变形
一 压模与火焰状构造
二 球状和枕状构造
三 滑塌构造与卷曲层理
四 砂岩墙和砂岩床
五 碟状构造
第二章 沉积岩层的基本产状
第一节 地质体的基本产状
一 面状构造的产状要素
二 线状构造的产状要素
第二节 水平岩层
第三节 倾斜岩层
第四节 岩层的沉积接触关系
一 整合接触和不整合接触
二 不整合接触在地质图和剖面图上的表现
三 不整合接触的观察
实习一 认识和阅读地质图
实习二 用间接方法确定岩层产状要素
实习三 读不整合接触地质图并作图切地质剖面图
实习四 根据岩层产状编制倾斜岩层地质图
第三章 褶皱的几何分析
第一节 褶皱和褶皱要素
一 褶皱的基本类型
二 褶皱要素
第二节 褶皱的描述
一 转折端的形态
二 翼间角和褶皱的紧闭度
三 褶皱的波长和波幅
四 褶皱的对称性
五 枢纽的产状
六 轴面产状及其与两翼产状的关系
七 褶皱的平面形态
第三节 褶皱的分类
一 褶皱的位态分类
二 褶皱的理想几何形态分类
三 等斜线的褶皱 分类
四 根据组成褶皱的各褶皱层的厚度变化分类
五 根据组成褶皱的各褶皱面之间的几何关系分类
第四节 褶皱的组合型式
一 全形褶皱
二 断续褶皱
三 过渡型褶皱
第五节 叠加褶皱
第六节 褶皱形成时代的确定
实习一 读褶皱区地质图
实习二 绘制褶皱区剖面图
实习三 编绘和分析构造等高线图
第四章 断层的几何分析
第一节 断层的要素和命名
一 断层的几何要素和位移
二 断层的基本类型
三 断层的组合型式
第二节 断层的识别和断层岩
一 断层的识别
二 断层面产状的测定
三 断层岩
第三节 断层位移方向的确定
一 断层效应
二 断层两盘相对运动方向的确定
第四节 断层作用的时间性
一 断层活动时间的确定
二 断层长期活动的分析
三 同沉积断层
实习一 读断层地区地质图并求断距
实习二 分析断层地区地质图
第五章 应力与应变
第一节 应力分析
一 力和应力
二 任意截面上的应力分析
三 一点的应力状态
四 构造应力场和应力轨迹
第二节 变形和应变
一 变形的概念
二 应变
三 应变椭球体
四 递进变形
五 岩石有限应变测量
实习 简单剪切卡片模拟
第六章 岩石的变形习性
第一节 岩石的变形习性
一 实验条件下岩石变形习性
二 岩石的脆性破裂
三 塑性变形机制
第二节 影响岩石变形习性的因素
一 岩石本身的影响因素
二 外界环境的影响因素
三 时间的影响因素
实习 构造模拟实验
第七章 节理
第一节 节理及其分类
一 节理的分类
二 节理组和节理系
三 区域性节理
第二节 节理的形成作用
一 节理的形成
二 节理的分期配套
三 雁列脉
实习一 编制和分析节理玫瑰花图
实习二 节理等密图的编制和分析
第八章 面理和线理
第一节 面理
一 劈理的结构
二 劈理的类型
三 劈理的应变意义
四 劈理的形成
五 劈理的野外观测
第二节 线理
一 小型线理
二 大型线理
三 线理的野外观测
实习 构造标本及薄片观察
第九章 岩浆岩体构造
第一节 岩浆岩体的构造
一 侵入岩体的构造
二 喷出岩体的构造
三 岩浆岩体的次生构造
第二节 侵入岩体的侵位与构造
一 底辟作用
二 气球膨胀作用
三 顶蚀作用
四 岩墙扩展作用
五 火山口塌陷作用
第三节 岩浆岩体的接触关系和形成时代
一 岩浆岩体接触关系的识别
二 岩浆岩体形成时代的确定
实习一 分析岩浆岩地区地质图并作剖面图
实习二 构造地质综合作业
第十章 褶皱的形成作用
第一节 纵弯褶皱作用
一 中和面褶皱作用
二 弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用
三 纵弯褶皱中发育的劈理
四 褶皱的发育
五 压扁作用
第二节 剪切褶皱作用
第三节 横弯褶皱作用
一 横弯褶皱作用的基本概念
二 底辟作用
三 同沉积褶皱作用
第四节 柔流褶皱作用
第十一章 断层的形成作用
第一节 脆性断层
一 正断层的成因分析
二 逆断层的成因分析
三 平移断层的成因分析
四 拉分盆地
第二节 韧性剪切带
一 韧性剪切带的特点
二 韧性剪切带剪切方向的确定
第十二章 极射赤平投影的原理和应用
第一节 面和线的产状投影
一 投影原理
二 应用
三 小结
四 练习题
第二节 β图解和π图解
一 β图解
二 π图解
三 练习题
第三节 两面夹角的测量及面的旋转方法
一 两面夹角及角平分线的测量
二 面的旋转方法(以水平线为旋转轴)
三 小结
四 练习题
主要参考文献
附录I 各种常见岩石花纹图例
附录I 各种常用构造符号
附录Ⅱ 地层代号及色谱
附录Ⅳ 埋藏深度换算尺
附录v 确定视倾角的列线图
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本关于基础物理学的教材,实在是让人眼前一亮。作者在阐述那些晦涩难懂的概念时,似乎有着一种与生俱来的天赋,总能将复杂的数学模型和抽象的理论,用极其生动形象的语言描绘出来。比如,在讲解量子纠缠的部分,书中没有过多堆砌那些令人望而生畏的公式,而是通过一系列巧妙的比喻,比如“远方的骰子”和“宇宙的同步心跳”,让读者一下子就抓住了其核心的非定域性。我尤其欣赏它在结构上的布局,前几章对经典力学的回顾非常扎实,为后续进入相对论和量子力学的世界打下了坚实的桥梁,过渡得丝滑自然,完全没有那种为了赶进度而牺牲连贯性的生硬感。书中的习题设计也十分人性化,从基础的计算题到开放性的思考题一应俱全,真正做到了理论与实践相结合,让学习过程充满了探索的乐趣,而不是枯燥的机械记忆。翻阅这本书,我仿佛回到了大学课堂,面对的不是一堆冰冷的文字,而是一位循循善诱的导师,耐心地引导我穿透科学的迷雾。

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这是一部关于国际金融市场的深度分析报告集,它的专业性和时效性让人不得不佩服编辑团队的敏锐嗅觉。不同于那些充斥着陈旧案例和过时模型的金融读物,本书聚焦于近五年内发生的几次重大危机与转折点,例如新兴市场货币的波动以及中央银行数字货币(CBDC)的初步影响。书中对“系统性风险”的建模讨论尤为精妙,它没有满足于事后的归因,而是尝试建立前瞻性的预警指标体系,虽然承认预测的局限性,但其构建逻辑的严谨性让人信服。阅读时,我感觉自己不是在读一本书,而是在参加一场顶级的闭门研讨会,听取了来自全球各地金融巨擘对未来十年经济格局的深刻洞察。对于那些需要在高频交易环境中做出决策的专业人士来说,这本书提供的思维框架,其价值远超其定价。

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我一直对复杂系统和混沌理论抱有浓厚兴趣,而这本专门探讨生物群体行为演化的书籍,无疑是其中的佼佼者。它巧妙地避开了纯粹的数学推导,而是将焦点放在了蝴蝶效应、自组织现象以及涌现性思维在生态系统中的具体体现上。作者选择的案例非常具有说服力,比如对蚁群觅食路径的优化算法分析,以及鱼群洄游时如何实现集体决策,这些都以非常直观的图表和模拟结果呈现出来。最让我印象深刻的是关于“临界点”的讨论,书中详尽阐述了微小的环境扰动如何能将一个稳定的生态系统推向不可逆转的崩溃,这不仅是对生物学知识的普及,更像是一则关于环境伦理的深刻警示。这本书的文笔流畅,充满激情,读完后,我对自然界的运作规律有了一种全新的、带着敬畏的理解。

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我对这本书在材料科学领域的深度和广度感到非常惊叹。它不像某些同类书籍那样,仅仅停留在对晶体结构和缺陷理论的表面描述,而是深入挖掘了不同热处理工艺如何微妙地影响材料的宏观性能。书中对“位错滑移”的解释,简直可以称得上是教科书级别的范例。作者不仅清晰地展示了剪切应力如何驱动位错运动,还配有大量微观形貌的高分辨率图谱,使得那些原本只存在于想象中的原子排列变化,变得触手可及。更难能可贵的是,它并未忽视应用层面的前沿进展,用相当的篇幅探讨了新型复合材料如碳纳米管增强基体以及智能形状记忆合金的应力响应特性。阅读过程中,我时常需要停下来,仔细端详那些等值线图和相图,每一次的细读,都能捕捉到新的理解层次。对于任何想在材料工程领域深造的人来说,这本书无疑是一份不可或缺的“武功秘籍”。

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这份关于古代艺术史的画册,绝对是近些年来我见过的最精美的出版物之一。首先,装帧设计就体现出极高的审美追求,厚重的覆膜纸张,配上烫金的书名,拿在手里就有一种庄重感。但真正让我震撼的是其内页的图片质量——那些文艺复兴时期湿壁画的色彩还原度,简直达到了令人发指的精准。以往看很多艺术史著作,总觉得色彩偏暗或者细节丢失,但这本书里的米开朗基罗的《创造亚当》的肌理感,似乎都能透过纸面传递出来,让你感受到画家笔触的力度。它的叙事结构也十分新颖,没有采用传统的时间线性叙事,而是采用了“主题群落”的方式,将不同地域、不同时代但在精神内核上相通的作品并置对比,这种跨越时空的对话,极大地拓宽了我的艺术视野,让我看到了“美”的普遍性与多样性,远比单纯的年代罗列来得深刻和耐人寻味。

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