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出版者:冶金工业出版社

作者:陈余道 编

出品人:

页数:209

译者:

出版时间:2004-7

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502435257

丛书系列:

图书标签:

• 地理地质
• 环境地质学
• 地质灾害
• 环境地质
• 工程地质
• 地质环境
• 水土保持
• 地貌学
• 地球科学
• 资源环境
• 污染地质

《自然之痕：地球生命史的岩石印记》 序言 浩瀚宇宙，星辰大海，人类不过是时间长河中短暂的过客。然而，我们脚下这片孕育了万千生灵的土地，却承载着数亿年的生命史诗。每一次地壳的变动，每一次火山的喷发，每一次沉积物的堆叠，都悄无声息地记录着地球的呼吸与脉动，也刻画着生命演化的足迹。 《自然之痕：地球生命史的岩石印记》并非一本枯燥的学科教科书，而是一次穿越时空的探险，一次与古老地球的深度对话。它将带领读者走进地球的“记忆宝库”——岩石，去倾听它们讲述的故事，去解读它们隐藏的秘密。从地球最初的诞生，到生命的萌芽与繁盛，再到物种的更迭与灭绝，我们脚下的每一寸土地，每一块岩石，都沉默地诉说着一段段跌宕起伏的传奇。 这本书的核心在于“痕迹”。我们并非直接讲述地质学的原理，而是聚焦于地质现象本身如何成为生命演化过程中的“印记”与“旁证”。我们将目光投向那些看似平凡的岩石，深入观察它们内部微小的颗粒，分析它们独特的化学成分，解读它们遭受的物理压力，这些都如同地球为生命留下的“指纹”，让我们得以窥探遥远的过去。 第一章：尘埃初定，生命之初的摇篮 地球，一颗孤独的岩石行星，在太阳系的蛮荒时代经历了无数次碰撞与熔融。最初的地球，是一团炽热的岩浆海洋，生命无法在此立足。然而，随着地球逐渐冷却，地壳开始形成，原始的大气层也逐渐凝聚。在这片沸腾的原始海洋中，简单的化学物质在闪电、紫外线和火山活动提供的能量下，开始了它们充满魔幻色彩的化学反应。 本书的第一章，将带领读者回到那个生命尚未出现的时代。我们将聚焦于那些最早的岩石记录，例如太古宙的沉积岩，它们如同地球的“婴儿照”，记录着那个混沌初开时期的环境信息。我们会探讨早期大气成分的变化，分析原始海洋的化学性质，这些都是生命诞生的必要前提。我们会关注早期微生物的化石证据，那些微小的叠层石，它们是地球上最早的生命活动留下的宏伟建筑，证明了生命并非偶然，而是在恰当的时机，在恰当的条件下，必然的产物。我们将通过分析这些古老岩石中的有机分子痕迹，来推测早期生命的代谢方式和生存环境，揭示生命如何在极端恶劣的条件下顽强地出现，为后续的演化奠定基础。 第二章：呼吸的星球，生命与大气的共舞 地球生命的演化，不仅仅是生物体内部的改变，更是一场与整个星球环境的深刻互动。其中，大气成分的演变，是影响生命形态和发展方向的关键因素。尤其是在古元古代，一场轰轰烈烈的“大氧化事件”彻底改变了地球的面貌，也为复杂生命的出现铺平了道路。 本章将深入探讨生命与大气之间错综复杂的关系。我们将从那些富含铁的沉积岩（BIFs）开始，这些岩石如同巨大的“史前氧气捕获器”，记录着早期光合作用生物释放氧气的历史。通过分析BIFs的分布、厚度以及其中的氧化还原状态，我们可以精确地描绘出大气中氧气含量逐步升高的过程。我们会讨论氧气的出现对当时厌氧生物造成的巨大冲击，以及它如何促进了好氧生物的演化。此外，我们还将触及甲烷、二氧化碳等温室气体的变化，分析它们如何影响地球的气候，并与生命形态的演变相互关联。岩石中的碳同位素比值变化，则如同生命活动的“碳足迹”，能帮助我们追溯早期生物圈的生产力和碳循环过程。 第三章：巨变的地壳，生命的迁徙与适应 地球的地壳并非一成不变，而是板块在不断地运动、碰撞、分离。这些宏大的地质过程，如山脉的隆起、海洋的开合，深刻地影响着陆地和海洋的格局，从而驱动着生物的迁徙、分化与适应。 在这一章节，我们将把目光聚焦于板块构造对生命演化的驱动作用。我们将分析造山运动如何创造新的生态位，迫使生物适应高海拔、低氧气的环境，从而催生新的物种。例如，喜马拉雅山脉的崛起，不仅改变了区域气候，也成为了许多特有物种的摇篮。我们会探讨洋壳扩张和大陆漂移如何隔离种群，导致地理隔离性隔离，最终促进物种分化。恐龙时代广袤的陆地，以及随后大陆分裂带来的不同演化路径，都是绝佳的例证。此外，火山活动，特别是大规模的超级火山爆发，虽然可能带来毁灭性的灾难，但也可能通过改变气候和地质环境，为新的生命形态的出现创造机会。我们会从火山岩的成分和喷发记录中，去理解这些“重生”的机制。 第四章：冰封与烈焰，极端环境下的生命挑战 地球的生命史并非一帆风顺，也充满了严峻的挑战。几次大规模的冰期事件，以及频繁的火山活动，都曾将地球推向灭绝的边缘。然而，每一次危机过后，生命总能以惊人的韧性重新崛起，甚至孕育出新的辉煌。 本章将深入探讨极端地质事件对生命的影响。我们会以“雪球地球”事件为例，分析全球性冰期如何导致海洋生物大规模灭绝，以及生命如何在冰层下顽强地生存，并在冰期结束后迎来“寒武纪生命大爆发”。我们会审视火山活动，特别是那些导致全球性气候剧变的“大型火成岩省”事件，例如西伯利亚暗色岩喷发，是如何通过释放巨量的温室气体或火山灰，引发气候剧烈变化，甚至导致大规模生物灭绝。岩石中记录的铱异常，是判断小行星撞击事件的关键证据，而这种撞击也可能引发全球性的环境灾难，本书将讨论其对生命演化的影响。这些极端事件，如同地球的“筛选器”，淘汰了不适者，却为适应者提供了新的舞台。 第五章：死亡的印记，化石中的生命回响 化石，是岩石中最直接、最生动的生命印记。它们是远古生物留下的遗骸、遗迹或痕迹，为我们提供了研究过去生命的宝贵窗口。从微小的单细胞生物到庞大的恐龙，化石记录了生命的形态、结构、行为，甚至它们的生活习性。 在这一章节，我们将聚焦于化石本身的解读。我们会探讨不同类型的化石，如遗骸化石（骨骼、牙齿、贝壳）、遗迹化石（足迹、巢穴、粪便）和模具化石，以及它们形成的条件。我们将通过对特定化石群落的分析，来重建古老生态系统的结构和功能，例如，古生物礁石中动植物的共生关系，以及它们如何共同塑造了海洋环境。我们会讨论化石的年代测定方法，以及如何利用化石来划分地质年代，构建地质年代表，这如同为地球生命史绘制一张精准的地图。从三叶虫的繁盛到菊石的灭绝，从蕨类植物的扩张到裸子植物的统治，化石不仅记录了生物的兴衰，也反映了不同地质时期环境的变迁。 第六章：沉积的智慧，时间的层层叠叠 沉积岩，是地球上最普遍的岩石类型，它们如同地球的“年轮”，记录着地质时期以来地表环境的演变。砂岩、页岩、石灰岩……它们各自的成分、结构和纹理，都蕴含着丰富的信息，讲述着风、水、冰的雕刻，以及生物的活动。 本章将引导读者学习如何从沉积岩中“阅读”地球的故事。我们会探讨不同沉积环境的特征，例如河流、湖泊、海洋、沙漠，以及不同环境如何形成独特的岩石类型和沉积构造，如交错层理、波痕、泥裂。通过分析砂岩的颗粒大小、圆度、磨圆度，我们可以推断搬运介质的能量和搬运距离。页岩中的有机质含量，则能指示缺氧的海洋环境，是寻找石油和天然气的关键。石灰岩的形成，离不开海洋中造礁生物的贡献，它们如同微型的地质工程师，塑造了海洋的地貌。我们将看到，沉积岩层就像一本翻开的书，每一层都记录着一段历史，而层层叠叠的岩层，则串联起了整个地球的生命与地质演变的长河。 第七章：矿物的低语，生命元素的迁徙史 构成地球岩石的矿物，并非死寂的化学物质，它们同样参与了地球的物质循环和生命演化。某些矿物的形成，与生命活动息息相关，而另一些矿物的存在，则为生命的出现和繁盛提供了必要的元素。 在这一章节，我们将探索矿物与生命之间的深刻联系。我们会关注那些由生物活动形成的矿物，例如由珊瑚虫分泌的方解石，构成了庞大的珊瑚礁；由微生物形成的硫化物，在深海热液喷口附近富集。我们会分析某些矿物，如富含磷、钾的矿物，是如何为植物的生长提供必需的营养元素。我们会探讨生物如何改造岩石，例如植物根系的生长如何破坏岩石，为土壤的形成创造条件。我们还将触及那些与生命演化密切相关的元素，如碳、氧、氮、磷等，它们在岩石中的迁移和转化，无不与生命活动紧密相连。通过观察矿物的晶体形态、化学成分以及它们在岩石中的组合，我们可以间接推断出当时的环境条件，甚至是生命的存在。 结论：脚下的历史，未来的启示 《自然之痕：地球生命史的岩石印记》并非仅仅是对过去的追溯，更是对未来的启示。通过解读岩石留下的痕迹，我们得以窥探地球生命演化的规律，理解人类在地球系统中的位置，以及我们行为对环境的深远影响。 本书的最后一章，将是对前面所有内容的总结与升华。我们将强调，地质记录是研究地球生命史最可靠的证据，它们以沉默而深刻的方式，向我们讲述着这个星球的过去、现在与未来。我们所处的时代，同样会在岩石中留下印记，而这些印记，将是后人研究我们文明的线索。 我们希望，通过这本书，读者能够重新审视脚下的土地，不再将它们视为单纯的泥土与石头，而是看作承载着亿万年生命故事的“活的”历史。从每一次地壳运动的宏伟叙事，到一块微小化石的生命赞歌，自然都在以它独特的方式，低语着关于生命、关于地球、关于宇宙的古老智慧。这本书，是献给那些对地球生命史充满好奇，愿意倾听岩石低语的探索者们的。

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作为一名景观设计师，我需要理解场地基础的自然条件，尤其是土壤和基岩的性质如何影响我的设计方案的可行性和耐久性。这本书为我提供的知识体系是极其实用的。其中关于“工程地质勘察方法”的章节，详细描述了标准贯入试验、孔隙比测量等参数的现场获取流程，这对我后续与岩土工程师的沟通至关重要。我尤其喜欢作者在讲解“岩石风化与稳定性”时所采取的图示化解释。他不是简单地给出风化等级的定义，而是通过对比不同气候带下花岗岩、石灰岩等常见岩石的分解形态，直观地展示了环境因素对岩体强度的影响。这种“带着问题去学习”的模式，让我能够迅速地将书本知识映射到我实际的工作场景中——例如，在设计一个需要深度开挖的景观水池时，书中对地下水位季节性波动的描述，立刻提醒了我必须考虑的排水和防渗漏的工程对策。总而言之，这本书为我构建了一个坚实的自然科学基石，让我的设计工作不再是凭空想象，而是建立在对地球系统深刻理解之上的艺术创作。

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这本书的装帧设计得十分考究，封面采用了略带磨砂质感的纸张，触感温润，中央的地球剖面图配以深邃的蓝色调，既专业又不失美感。我尤其欣赏作者在排版上的用心，文字间距适中，字体选择清晰易读，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。内页的插图和图表制作精良，色彩还原度很高，许多复杂的概念通过这些直观的视觉辅助材料得到了极大的简化和阐释。比如，关于地下水流动的复杂网络图，用不同的颜色和箭头清晰地标示了水文地质单元之间的相互作用，这对于我这种非专业背景的读者来说，是极大的福音。此外，书中的案例研究部分，选取了全球不同地质环境下的典型问题，比如火山喷发对土壤的长期影响、地震带的工程地质挑战等，这些实例的引入，让抽象的理论知识立刻变得生动和贴近现实。作者在叙述中没有过多使用晦涩难懂的专业术语，即便是必须引入的术语，也总能在首次出现时给出简洁明了的定义，体现了作者深厚的教学功底和为读者着想的匠心。这本书的纸张厚度也恰到好处，既保证了内容不易被墨水渗透，又使得整本书的重量适中，方便携带和翻阅。

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我是在一个偶然的机会下接触到这本书的，当时我正为一篇关于城市地质灾害风险评估的报告寻找可靠的理论支撑。这本书的结构安排非常具有逻辑性，它不是简单地罗列事实和公式，而是构建了一个从宏观地质背景到微观物质特性，再到人地相互作用的完整知识体系。开篇对地球形成和岩石圈构造的梳理，为后续探讨人类活动与地壳相互影响奠定了坚实的基础。最让我印象深刻的是关于“地质信息获取与解读”这一章节，作者详尽地介绍了遥感技术、地球物理勘探等现代手段在环境地质调查中的应用，并配以大量真实的地质剖面图和数据分析结果。这种技术与理论的紧密结合，极大地拓宽了我的研究视野。它不像某些教科书那样死板，反而充满了探索的乐趣，仿佛作者本人正带着我们，一步步深入地壳内部，揭开地表的秘密。阅读过程中，我感觉自己不再是一个被动的信息接收者，而是一个积极的探险者，跟随作者的脚步，对我们赖以生存的地球系统进行一次深度“会诊”。这本书的引用文献列表也非常丰富和权威，为我进一步深入研究提供了宝贵的线索。

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坦率地说，我最初对这类偏向“硬科学”的书籍抱有一定的畏惧感，担心内容过于枯燥，充斥着难以消化的专业术语和枯燥的公式推导。然而，这本书彻底颠覆了我的这一偏见。作者的叙事风格极其流畅且富有感染力，仿佛在与一位经验丰富的地质学家进行面对面的深入交谈。他擅长使用类比和历史回顾来解释复杂的地球动力学过程，比如，将板块构造的运动比喻成一块巨大的漂浮拼图，瞬间就让一个宏大的概念变得具象化。书中对于“地质历史”的叙述尤其精彩，它巧妙地将数亿年的时间尺度压缩在几个章节中，使得读者能够清晰地看到，我们今天所处的地质环境是如何在漫长的演化中塑造而成的。这种对时间尺度的掌控力，让我在阅读时产生了一种强烈的“时间敬畏感”。更难能可贵的是，作者在讨论环境地质问题时，始终保持着一种批判性的视角，他不仅描述了“是什么”，更深入探讨了“为什么会这样”，以及“我们能做什么”，这种对可持续发展的关注，使得这本书的价值远远超出了单纯的学术范畴，具备了强烈的社会责任感。

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这本书的深度和广度都达到了一个非常高的水准，但其最可贵之处在于它对“人与地质环境的冲突与调和”这一核心议题的深刻反思。作者并未将地质现象描绘成与人类活动无关的纯粹自然过程，而是清晰地梳理了矿产资源开发、工程建设、污染物迁移等人类行为对地圈、水圈、生物圈之间微妙平衡的干扰。书中关于“地质灾害的社会经济影响评估”一节，通过详实的数据分析，揭示了地质灾害不仅是物理破坏，更会引发长期的社会结构性问题，这给我带来了强烈的震撼。它迫使读者去思考，我们对地球资源的索取是否已经超出了其自然修复能力的边界。阅读这本书的过程，与其说是学习地质知识，不如说是一场关于人类未来生存策略的严肃对话。作者的语言风格在保持学术严谨性的同时，始终蕴含着一种对地球生命的深沉关怀，这种人文情怀的注入，使得这本书超越了一般的工具书范畴，成为了一部具有前瞻性和警示意义的重量级著作。它让人在掌握知识的同时，更学会了谦卑地面对自然的力量。

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