地质学基础

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出版者:石油大学出版社
作者:石玉章
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-07-01
价格:20.0
装帧:
isbn号码:9787563608270
丛书系列:
图书标签:
  • 09.11.25
  • 地质学
  • 基础知识
  • 地球科学
  • 岩石学
  • 矿物学
  • 地貌学
  • 地质构造
  • 地质历史
  • 地球物理
  • 环境地质
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具体描述

《地球的脉动:一部行星演化的史诗》 导言:看不见的塑造力量 人类对脚下大地的认知,往往停留在坚实可靠的表层。然而,在我们所站立的这颗行星的深处,一场永不停歇的、规模宏大的剧变从未止息。 《地球的脉动:一部行星演化的史诗》 并非一本面向初学者的基础教科书,它是一部深度剖析地球系统内部动力学、探讨其漫长演化历程的专著。本书将带领读者深入地幔的炽热边界,追溯板块构造的起源,并审视这些内在力量如何塑造了我们今天所见的地表景观。 本书的核心视角是“时间”与“过程”。我们不满足于对现有岩石的简单分类,而是致力于理解这些岩石形成时的极端环境、驱动它们的能量来源,以及它们在数亿年间如何被重塑、再循环。 第一部分:地球的诞生与早期剧变 (The Hadean and Archean Crucible) 本部分聚焦于地球形成之初,那段充满剧烈撞击和极端高温的“冥古宙”时期。我们将详细探讨: 1. 原行星盘的残骸与地球吸积: 分析太阳系形成早期,物质如何聚集形成地球,并评估早期地球的化学分异过程——特别是铁镍核心的形成及其对早期磁场的意义。本书将采用最新的同位素地球化学证据,重建早期地球的物质组成,并推翻或支持某些关于“大撞击假说”的细微调整。 2. 地幔的“香肠”结构与原始地壳的生成: 探讨地球早期热驱动的对流模式。不同于现代板块构造的有序性,早期地幔对流可能是混乱且高效的。我们将分析特有的富集地幔包裹体(Mantle Plumes)如何导致了原始花岗岩质地壳的快速剥离,并讨论“TTG岩石组合”的成因机制。 3. 氧气的幽灵:前生命时代的化学驱动力: 在生命出现之前,地球大气和海洋的化学性质是怎样的?我们将深入分析“无氧时代”的海洋地球化学特征,特别是铁的溶解与沉淀机制,以及这对后续的“大氧化事件”(GOE)的铺垫作用。本书将详细剖析BIFs(带状铁层) 的形成,将其视为一次全球尺度的岩石学“呼吸”。 第二部分:构造运动的觉醒与超级大陆的循环 (The Unfolding of Plate Tectonics) 板块构造理论是现代地质学的基石,但其“何时开始”以及“如何演化”仍是研究热点。本部分将超越基础介绍,聚焦于机制的复杂性。 4. 从“盖帽模式”到“移动拼图”: 比较不同时期地壳运动的模型。探讨“静止盖帽”(Stagnant Lid)模式向现代板块构造过渡所需的关键条件——例如地幔粘度下降、水圈的引入以及地壳强度的变化。我们将使用有限元模拟的结果,可视化地幔对流模式在不同热流条件下的转变。 5. 俯冲带的驱动力学: 俯冲带是行星的“消化系统”。本书将详细阐述俯冲的启动机制(例如,岩石圈破裂、密度失衡)以及俯冲过程中发生的物理和化学变化,包括脱水过程(Dehydration Embrittlement) 如何影响深部地震的发生。 6. 超大陆旋回:拼合与裂解的周期性: 详细考察哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚和盘古大陆的形成与解体过程。本书将重点分析裂谷形成时深部岩浆作用的特征,以及巨大的岩石圈地幔物质(Lithospheric Mantle)在大陆裂解中扮演的关键角色。例如,西伯利亚暗色岩(Siberian Traps)的形成如何与盘古大陆的聚合紧密关联。 第三部分:深源岩浆作用与地球内部的化学分离 (Magmatism from the Deep) 岩浆活动是地表物质循环的直接体现,也是地球内部物质状态的窗口。 7. 地幔柱的起源与岩浆房的精细结构: 区别于一般的火山学描述,本书深入探讨了地幔柱的形成机制——是源于核幔边界的熔融,还是来自地幔深处的“大低剪切区”(LLSVPs)的物质上涌?我们将结合地震层析成像数据,解析岩浆房的几何形态、结晶分异的序列,以及它们如何控制了地表的岩浆岩类型分布。 8. 变质作用的极限:从火成岩到变质岩的相图分析: 深入探讨在板块碰撞和深埋过程中,围岩经历的压力-温度(P-T)路径。重点解析超高压变质岩(UHP Metamorphism),特别是柯石英和金刚石的形成与折返机制,这揭示了地壳物质被带入深部地幔,再被快速带回地表的非凡过程。 9. 俯冲带的“熔融工厂”: 解释不同深度的俯冲带如何产生安山岩质岩浆。分析脱水作用释放的流体在降低围岩固相线温度中的关键作用,以及这些流体迁移到上覆地幔楔中引发的熔融反应(Flux Melting)。 第四部分:地表过程的驱动与反馈 (Surface Expression and Feedback Loops) 地质过程并非单向的,地表的塑造力量也会反作用于驱动它们的内部动力学。 10. 造山带的平衡与剥蚀: 探讨造山带的形成不仅仅是地壳增厚,更是一个与剥蚀速率相抗衡的“动态平衡”。分析剥蚀如何减轻上覆压力,引发地壳的“岩石圈回弹”(Isostatic Rebound),进而影响地幔对流的模式。 11. 构造活动与古气候的耦合: 探讨大型构造事件如何调控全球气候。例如,青藏高原的隆升如何影响大气环流模式和季风系统,以及构造活动释放的二氧化碳(来自火山和变质脱气)在漫长地质时间尺度上如何影响温室效应。 12. 沉积盆地的构造控制: 并非所有沉积都是均匀的。本书将解释拉张、走滑和挤压构造环境下形成的沉积盆地(如裂谷盆地、走滑坳陷)在岩性、厚度和热历史上的根本差异,以及这些差异如何记录了构造事件的精细时间序列。 结语:持续的地球——超越平衡的视角 《地球的脉动》旨在强调地球并非一个处于静态平衡的系统,而是一个在热力学驱动下持续演化的复杂实体。本书所呈现的知识体系,建立在最新的地球物理探测、高精度定年技术和复杂数值模拟之上,是对传统地质学框架的一次深刻反思与拓展。它要求读者放弃线性的思维,拥抱地质事件的随机性、非线性和反馈循环的本质。

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用户评价

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这本书的文字流畅且富有启发性,它并没有刻意追求晦涩的专业术语,而是以一种更加平易近人的方式,引导读者进入地质学的世界。当我读到关于矿物学的部分时,我被那些不同晶体结构和化学成分的矿物深深吸引。作者详细介绍了每种矿物的形成条件、物理性质以及它们在自然界中的分布。我尤其喜欢书中关于宝石的章节,它不仅介绍了各种宝石的化学成分和晶体结构,还讲述了它们形成的地质背景以及在人类历史中的意义。这让我对那些闪耀着光芒的宝石,有了更深的欣赏和理解。同时,书中对沉积岩中化石的描述,也让我体会到了生命演化的奇妙。作者通过对不同时代化石的介绍,展现了地球生命从简单到复杂,从单一到多样化的漫长历程。我开始思考,那些埋藏在岩石中的古老生命,它们的故事是如此的精彩,而我们又是如何通过这些微小的遗迹,来窥探地球过去的辉煌。这本书还涉及了地图学和遥感技术在地质勘探中的应用,这让我看到了现代科技如何与传统的地质学知识相结合,为我们揭示地球的秘密提供更强大的工具。总的来说,这本书让我看到了地质学作为一门学科的广度和深度,以及它与我们生活息息相关的联系。

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这本书如同一位沉稳而睿智的老者,娓娓道来地球深处的奥秘。当我翻开它的第一页,仿佛置身于亿万年前的洪荒时代,见证着岩石的诞生、山脉的隆起、海洋的变迁。作者并没有用枯燥乏味的术语堆砌,而是用充满画面感的语言,将那些抽象的地质过程描绘得生动形象。比如,在讲述岩浆活动时,我能清晰地想象到炙热的岩浆如何在地下涌动,如何穿透地壳,最终喷涌而出,形成壮丽的火山。又如,在解释板块构造时,我仿佛看到了巨大的地壳板块在地球深处缓慢地漂移、碰撞、挤压,塑造出我们如今所见的地球面貌。书中的插图更是恰到好处,无论是精美的地质剖面图,还是生动的示意图,都极大地帮助我理解了复杂的概念。我尤其喜欢书中关于沉积岩形成过程的描述,作者通过对不同沉积环境的细致刻画,让我体会到沙砾、泥土如何被水流搬运、堆积,最终在地层压力和化学作用下固结成岩。读完这一部分,我再看向身边的岩壁,看待它们的眼光便全然不同了,仿佛能读懂它们沉默亿万年的故事。此外,作者在讲解过程中,还穿插了许多生动有趣的地质学趣闻,比如那些关于古生物化石的发现故事,或是关于地质事件的传说,这些都让我在学习知识的同时,也感受到了地质学本身的魅力和趣味性。这本书不仅仅是关于地球的科学,更像是一次与地球对话的旅程,让我对脚下这片土地有了更深的敬畏和热爱。

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这本书所呈现的知识体系是如此的全面,它不仅仅涵盖了地球的物质组成和结构,更深入地探讨了地球的历史演变和未来的发展趋势。作者在讲解构造地质学时,对各种断层、褶皱、岩浆侵入体等构造形态进行了细致的描述,并解释了它们形成的动力学机制。我才真正理解了为什么有些地方的山脉是弯曲的,而有些地方的地面是破碎的。书中还对不同类型的水体,如河流、湖泊、海洋,及其在地质过程中的作用进行了阐述,让我看到了水流的强大塑造力量。我开始留意到,身边每一条小溪,都可能在以一种缓慢而坚定的方式,改变着地表的地貌。作者还提到了地质灾害,如滑坡、泥石流、地面沉降等,并分析了其成因和防治措施。这让我对如何应对这些挑战有了更科学的认识。此外,书中对地质学在环境科学中的应用,如土壤侵蚀、水土保持、环境保护等,也进行了深入的探讨。这让我看到了地质学如何为我们解决现实世界的问题提供理论支持。这本书让我意识到,地质学是一门与我们生活息息相关的科学,它关乎着我们赖以生存的家园。

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这本书的视角非常独特,它不仅仅局限于描述地球的组成部分,更着重于展现地球的动态演化过程。通过对地质时间尺度的深入剖析,我仿佛能够穿越时空,亲身经历地球的每一次呼吸、每一次脉动。作者在讲解地层学的原理时,采用了一种非常有条理的逻辑,从简单的地层叠置关系,到复杂的褶皱断层构造,层层递进,让人茅塞顿开。我印象最深刻的是关于“不整合”的解释,作者通过形象的比喻,将那些被侵蚀掉的古老地层,以及覆盖在其上新的地层,描绘得如同历史书中的断章,缺失了中间的篇章,却更显弥足珍贵。读到这里,我才真正理解了为什么地层记录并非总是连续的,以及科学家们如何通过对这些“断章”的研究,来推断地球历史的空白期。书中对于各种外营力的作用,如风化、侵蚀、搬运和沉积的阐述,也极具说服力。我开始关注到我们周围的自然环境中,那些看似微不足道的风吹雨打,实际上都在以缓慢而坚定的力量,雕刻着地球的表面。河谷的形成、峡谷的深度、地表的起伏,无不印证着这些力量的伟大。作者还特别强调了地质工作者们如何通过野外考察和实验室分析,来解读地球的信息,这让我对科学研究的严谨性和艰辛有了更深刻的认识。这本书让我不再仅仅是旁观者,而是成为了一个更加自觉的观察者,开始留意身边那些被时间打磨过的痕迹。

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这本书的语言风格朴实而富有力量,作者用一种沉静的叙述方式,引领我一步步深入探索地球的奥秘。他对地球的形成和演化,从太阳星云的形成,到行星的吸积,再到地球内部的分层,都进行了逻辑清晰的梳理。我才了解到,我们脚下这颗星球,是如何在宇宙的洪荒时代诞生的。书中对月球和火星等其他行星的地质特征的介绍,也让我对行星科学有了更广阔的视野。我开始思考,如果其他星球也有地质活动,那么它们会是怎样的景象?作者还详细介绍了各种钻探技术和地球物理勘探方法,以及它们在地质研究中的应用。这让我看到了科学家们是如何运用各种先进的工具,来探测地球的内部构造。同时,书中对地质学史上的重要发现和里程碑事件的介绍,也让我对这门学科的发展历程有了更深的理解。我才了解到,是无数地质学家的辛勤工作和不懈探索,才有了我们今天对地球的认识。这本书让我感到,学习地质学,就是学习如何用一种更宏观、更长远的视角来看待我们所处的世界。

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这本书的结构严谨,逻辑清晰,每一个章节都如同精心搭建的积木,层层推进,最终构成了一幅完整的地球科学画卷。作者在讲解地质年代表时,采用了非常清晰的图示和文字说明,将地球漫长的历史划分成不同的宙、代、纪,并详细介绍了每个时期的主要地质事件和生物演化。这让我对地球历史的宏观框架有了清晰的认识。我印象特别深刻的是关于“大氧化事件”的描述,作者详细解释了蓝藻的出现如何改变了地球的大气成分,以及这一事件对后续生命演化的深远影响。这让我认识到,看似微小的生物活动,也可能对整个地球系统产生颠覆性的改变。书中还对不同类型的地貌,如山脉、高原、盆地、海岸地貌等,进行了详细的分析,解释了它们形成的地质过程和控制因素。我开始留意到,我们周围的山峦起伏、河流蜿蜒,原来都有着如此复杂的地质成因。作者还特别强调了地质环境对人类文明发展的影响,比如河流沉积带来的肥沃土壤,以及矿产资源的发现如何推动了社会进步。这本书让我明白,地质学不仅仅是研究岩石和矿物,更是研究地球这个载体如何孕育和影响着人类文明。

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这本书给我带来的,是关于地球内部运作机制的全新认识。它就像一把钥匙,打开了我通往地球深处的大门,让我得以一窥那些隐藏在表面之下的强大力量。作者在讲解岩石圈的构造和地幔对流时,使用了非常清晰的图解和模型,将那些宏观的地球动力学过程,具体化、可视化。我之前一直对地球磁场是如何产生的感到好奇,而这本书详细解释了地核中的液态铁镍流动如何产生地球磁场,并且还讨论了磁场变化对地球生命可能产生的影响。这种将地质现象与生命演化联系起来的视角,让我觉得非常引人入胜。同时,书中关于地震和火山活动成因的阐述,也让我对这些自然灾害有了更科学的理解。我不再仅仅是恐惧它们带来的破坏,而是开始思考它们是如何与地球的内部构造息息相关的。作者还提到了地球内部的温度和压力如何影响岩石的性质,以及岩石如何在极端环境下发生变形,这部分内容让我认识到,即使是看似坚硬的岩石,在漫长的时间尺度下,也具有惊人的可塑性。书中的一些案例分析,比如特定区域的地质构造特征,以及其对当地资源的分布影响,也让我看到了地质学在实际生活中的应用价值。这本书让我明白了,地球不是一个静止的星球,而是一个充满活力的、不断变化的系统。

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这本书的叙事方式非常生动,作者仿佛是一位经验丰富的探险家,带领我深入到地球的每一个角落,去发现那些隐藏在地下的宝藏。他对岩石的分类和鉴定,以及它们在自然界中的分布和意义,都进行了详尽的介绍。我才了解到,原来我们看到的每一块石头,都有着自己独特的“身份证”。书中对古气候学的研究,以及如何通过岩石和化石来重建地球过去的气候变化,也让我对地球气候的长期演变有了更深刻的理解。我开始留意到,气候变化并非只是近几十年的事情,而是地球历史中反复出现的主题。作者还对地质学在水资源勘探和管理中的应用,进行了深入的探讨。我才了解到,地下水资源的分布和开发,与地质构造有着密切的关系。这本书还涉及了地质学在工程建设中的应用,如桥梁、隧道、大坝的选址和设计,都需要考虑地质条件。这让我看到了地质学如何为人类的工程活动提供安全保障。总而言之,这本书让我看到了地质学作为一门综合性学科的魅力,它连接了自然科学、社会科学和工程技术,为我们认识和改造世界提供了重要的基础。

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这本书所展现的学术深度和广度,让我对地球科学有了全新的认识。作者在讲解同位素地质学时,利用同位素的衰变规律来测定岩石和矿物的年龄,以及追踪物质的来源和迁移。我才了解到,科学家们是如何利用“放射性时钟”来揭示地球的古老历史。书中对地球磁场演化史的介绍,以及磁极倒转的现象,也让我对地球的内在动力学过程有了更深的思考。我开始思考,地球的磁场是否也会像生物一样,经历着演化和变化。作者还对地质学在海洋科学中的应用,如海底构造、海底沉积、海洋资源勘探等,进行了深入的探讨。我才了解到,广阔的海洋之下,也隐藏着同样丰富多彩的地质现象。这本书还涉及了地质学在考古学中的应用,如通过地层和遗迹的年代测定,来揭示人类文明的发展历史。这让我看到了地质学如何为我们理解人类的过去提供重要的线索。总而言之,这本书让我深刻地体会到,地质学是一门不断发展、不断求知的学科,它以一种宏大的视角,让我们认识到地球的复杂性、动态性和独特性,同时也让我们更加珍视我们所拥有的这颗星球。

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这本书的写作风格非常吸引人,作者仿佛是一位经验丰富的老向导,带着我深入探索地球的每一个角落。他对地球内部热量的来源,以及这些热量如何驱动着板块运动和火山活动,进行了非常生动的阐释。我尤其喜欢书中关于“地幔柱”的讨论,作者用形象的比喻,将地幔深处炽热的岩浆柱,描绘成“地球的呼吸”,并解释了它们是如何在地表形成热点火山的。这让我对夏威夷等地的火山活动有了更深刻的理解。书中还对各种类型的岩石,如火成岩、沉积岩和变质岩,进行了详细的分类和介绍,并解释了它们之间的相互转化关系。我这才明白,原来我们脚下的岩石,并不是一成不变的,它们会在高温、高压和化学作用下,经历着永恒的轮回。作者还提到了地质勘探在石油、天然气和矿产资源发现中的重要作用,以及这些资源对现代社会的重要性。这让我看到了地质学在经济发展中的实际价值。这本书让我对地球的认识,从表面的景象,深入到了它内在的动力学过程,也让我对那些隐藏在地下的宝藏充满了好奇。

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