全球构造与地球动力学

全球构造与地球动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:牛耀龄
出品人:
页数:307
译者:
出版时间:2013-3
价格:76.00元
装帧:
isbn号码:9787030368805
丛书系列:
图书标签:
  • 板块构造
  • 岩石学
  • 地球化学
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具体描述

《全球构造与地球动力学:岩石学与地球化学方法应用实例》是以牛耀龄近年来具代表性的11篇科研论文为基础经梳理、提升、补充完成的。这些论文每篇自成体系,是针对某个/些科学问题的原创性成果,但共同特点是以岩石学和地球化学为手段来研究全球地质构造问题。这包括俯冲带的成因、大洋中脊动力学、洋岛玄武岩的成因与地幔柱岩浆作用、洋壳的成因、大陆地壳的增生与演化以及地幔对流等。

《深邃的演化:行星科学前沿探索》 导语:宇宙的舞台,生命的摇篮 浩瀚的宇宙中,地球并非孤例,无数星体以其独特的姿态演化着。本书《深邃的演化:行星科学前沿探索》并非聚焦于我们脚下这颗蓝色星球的板块运动与内部热力学机制,而是将视野拓展至更广阔的行星科学疆域,深入剖析太阳系内及系外行星系统的起源、结构、大气演化及其潜在的宜居性。我们旨在构建一个多维度的、跨学科的行星理解框架,探讨从星云尘埃到复杂行星系统的漫长而精妙的物理化学过程。 第一部分:星际介质与原行星盘的形成 本书的起点,是对行星诞生的“摇篮”——分子云和原行星盘的细致考察。我们首先回顾恒星形成的早期阶段,重点阐述引力坍缩如何启动,并讨论不同质量恒星对周围气体和尘埃云的辐射反馈效应,这些效应直接决定了下一代行星系统的初始物质构成。 随后的章节详细解析了原行星盘的物理结构。不同于仅关注地核和地幔的局部研究,我们深入探讨了盘内温度梯度、密度分布的理论模型,特别是冰线(或称雪线)位置对形成岩石行星和气态巨行星的决定性影响。通过分析毫米级尘埃颗粒的聚集、碰撞和团聚过程,我们阐述了微米尺度物质如何跨越数个数量级,最终形成数公里直径的星子(Planetesimals)。这一过程的复杂性,远超简单的粘性碰撞模型,涉及到碎裂、漂移以及气动力学拖曳等多种机制的协同作用。我们还探讨了盘的寿命及其消散机制,如光蒸发和哈泊效应,这些因素限制了行星的最终规模和位置。 第二部分:行星系统的组装与动力学 行星的“组装”是本书的核心叙事之一。我们不再局限于板块构造驱动的内部循环,而是聚焦于行星形成后,其轨道和质量分布如何被后续的动力学事件重塑。 我们详尽讨论了“尼斯模型”(Nice Model)及其修订版,解释了巨行星(如木星和土星)的迁移如何散射小天体,并将柯伊伯带和奥尔特云的物质输送到太阳系内部,这被认为是地球上水和挥发性物质的重要来源。此外,我们探讨了“巨型撞击事件”(Giant Impact Hypothesis)在形成月球之外的其他岩石行星卫星系统中的普遍性,以及这些撞击事件对行星初始自转轴倾角和轨道偏心率的深远影响。 在系外行星的背景下,我们分析了“高轨道共振”和“连锁共振”的稳定性分析,以及如何利用这些动力学特征来推断行星系统的年龄和演化历史。我们引入了更精细的N体模拟方法,展示了行星系统在数十亿年尺度上如何从混乱的初始配置演化到当前的稳定或亚稳态结构。 第三部分:不同类型行星的内部结构与大气演化 本书对行星内部的关注点在于其宏观的物质分异和内部热源,而非地质循环。我们构建了不同质量和成分的行星的内部结构模型。例如,对于“超级地球”和“迷你海王星”,我们探讨了其内部可能存在的“超临界流体层”或“高压冰层”,这些结构极大地影响了行星的磁场产生机制(发电机效应)和热能释放速率。 在气态巨行星方面,我们深入分析了它们的氢、氦以及少量重元素(如甲烷、氨)在极端压力下的量子行为和物态方程,解释了云层结构的分离如何导致了观测到的复杂天气系统和条纹结构。 大气演化部分,我们着重于行星气候的长期稳定性问题。这包括对不同恒星光谱类型(如M型红矮星的耀斑活动)如何剥蚀行星大气层(大气逃逸机制,如光蒸发和冲击加热),以及行星磁场在保护大气层免受恒星风剥离中的作用。我们比较了金星的失控温室效应与地球的碳循环稳定性之间的关键差异,这些差异的根源在于行星质量、水资源初始量以及板块构造(或缺乏板块构造)对大气化学平衡的影响。 第四部分:宜居性与系外生命探索的前沿 本书的最后一部分,将视角投向系外行星的大气光谱学和生命探测的前沿。我们详细介绍了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)等下一代仪器的观测能力,特别是如何通过透射光谱和直接成像技术,识别系外行星大气中的生物标记(Biosignatures),如氧气、臭氧和甲烷的不平衡混合态。 我们批判性地审视了“宜居带”的概念,指出宜居性并不仅限于液态水存在的轨道范围。我们引入了“可居住性空间”(Habitability Space)的概念,讨论了潮汐锁定对行星气候的影响,以及地下海洋行星(如木卫二、土卫二)的内在热力学驱动的生命潜力。 最后,我们探讨了高信噪比观测下,如何区分地质过程产生的非生物学特征(如火山排放的二氧化硫)与真正的生物信号。这需要一个整合的地质化学模型,来预测在不同行星环境下的化学平衡与失衡状态。 结语:未知的旅程 《深邃的演化》旨在为读者提供一个广阔的、基于物理和化学定律的行星科学图景。它强调了行星系统是一个动态的、相互关联的整体,其演化历程充满了随机性与必然性。本书虽未涉及您提到的特定领域,却构筑了一个理解所有行星系统——包括我们地球——如何从混沌中诞生、如何演变其内部结构、并最终决定其命运的宏大背景。我们期待读者能借此书,以更开阔的视野,去探索宇宙中其他世界的奥秘。

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读后感

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用户评价

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读完《全球构造与地球动力学》,我感觉自己仿佛被带入了一个奇妙的地下世界。作者的文笔非常流畅,将一些艰深的地质概念描绘得如同故事一般引人入胜。我之前对“大陆碰撞”的理解仅限于新闻报道中的“山脉隆起”,但这本书详细解释了板块碰撞过程中一系列复杂的地质现象,例如地壳缩短、褶皱、逆冲断层以及高压低温变质作用。这种对细节的刻画,让我对地球内部的巨大能量有了更直观的认识。我尤其被书中关于“岩石圈伸展”和“大陆裂谷”的章节所吸引。作者通过对东非大裂谷等典型案例的分析,让我看到了大陆是如何被撕裂、张开,并最终形成新的大洋盆地的。这种“生长”和“再造”的过程,充满了生命力。而且,书中还介绍了“地幔岩石的性质”如何影响板块的运动,比如地幔的黏性和密度如何决定了板块的下沉和上升。我之前对“地幔”的认识仅限于“岩浆”这个概念,但这本书让我了解到,地幔本身也是一个巨大的、流动的岩石圈,它在高温高压下呈现出复杂的流变学性质。我特别喜欢书中关于“地幔的化学组成”的讨论,作者通过对地幔岩浆和矿物的分析,推断出地幔的起源和演化历史,以及它如何与地壳相互作用,影响着地球的化学组成。这本书让我意识到,地球的演变是一个极其漫长的过程,而我们现在看到的地球形态,只是它漫长历史中的一个片段。

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《全球构造与地球动力学》这本书,简直就是一本地球的“百科全书”,但又不是那种枯燥乏味的陈述。作者以一种非常严谨且富有条理的方式,为我打开了理解地球内部运作机制的大门。我特别喜欢它对地质时间尺度的把握,从亿万年前的超级大陆旋回到现今的板块漂移,每一个阶段的演化都描绘得绘声绘色。书中对地幔岩石学和矿物学的介绍,虽然涉及一些专业术语,但通过详实的图例和解释,让我逐渐掌握了理解岩石圈和软流圈性质的关键。我之前一直认为地幔是均匀的,但这本书让我了解到,地幔内部存在着复杂的成分和温度梯度,这些差异性正是驱动板块运动的根本原因。作者对“洋中脊”和“俯冲带”这两个全球性构造要素的详细阐述,让我明白了地球表面能量是如何不断地被循环和再生的。我特别对洋中脊处的玄武岩喷发和海底扩张过程印象深刻,那种地球不断“呼吸”和“生长”的感觉,让人觉得既震撼又充满了生命力。而俯冲带则是我一直以来都感到神秘的地方,这本书通过分析地震活动、火山弧形成以及板块的倾斜下插,让我理解了地壳物质是如何被“吞噬”并重新熔融的过程。它不仅仅是在描述地貌,更是在揭示地球内部物质和能量的循环。另外,作者还花了相当篇幅介绍不同类型的造山带,从喜马拉雅山脉那样的大陆碰撞造山,到安第斯山脉那样的岛弧碰撞造山,每一种形成机制都各有特色,但都体现了地球构造力量的强大。我尤其欣赏书中关于“地幔过渡带”和“下地幔”的讨论,这部分内容让我意识到,地球内部的复杂性远超我们想象,那里的高压高温环境,孕育着我们尚未完全理解的动力学过程。这本书让我觉得,我们对地球的认识,就像是揭开一层层的面纱,而每一次的揭开,都伴随着新的发现和惊叹。

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说实话,我拿到《全球构造与地球动力学》的时候,并没有抱太高的期望,毕竟我对地球科学的了解仅限于高中课本。但是,这本书的阅读体验完全颠覆了我的认知!作者的写作风格非常独特,他能够将极其复杂的地质学概念,用一种引人入胜、甚至带点叙事性的方式娓娓道来。我特别欣赏他对地球内部过程的描绘,那种宏大而又充满活力的景象,仿佛在我脑海中徐徐展开。书中关于地幔动力学的章节,让我对地幔对流的认识不再是单一的“热上升冷下降”那么简单。作者深入浅出地介绍了不同尺度的对流模式,以及它们如何影响地表的构造活动。例如,他对“超级地幔柱”的解释,让我明白了那些超大型火山省的形成机制,以及它们对地球气候和生物演化的深远影响。我之前一直觉得地震和火山是独立的现象,但这本书将它们紧密地联系起来,解释了板块运动、岩石圈破裂、岩浆上涌以及最终导致这些灾害事件之间的因果链。这种系统性的梳理,让我对地球的“生命体征”有了更全面的理解。而且,书中还引入了大量的地球物理学和地球化学的证据,来支持其理论模型。我虽然对这些专业术语不太熟悉,但作者巧妙地运用图表和示意图,将数据和概念可视化,让我能够直观地理解。比如,通过解释地震波在地幔中的传播速度变化,来推断地幔的温度和物质成分,这种研究方法本身就让我觉得非常神奇。此外,这本书对大陆裂谷、大洋盆地的形成和演化,以及地幔转变带等关键区域的研究,也让我对地球的结构和动力学有了更深入的认识。它不仅仅是理论的堆砌,更是对实际观测数据的严谨分析和解释。读完这本书,我感觉自己对地球的理解,已经从一个旁观者,变成了一个能够洞察其内心秘密的“知情者”。

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这本《全球构造与地球动力学》真是让我大开眼界!我一直对地球的运作方式很好奇,总觉得脚下的这片土地并非静止不动,而是充满了未知的力量和精妙的机制。翻开这本书,我立刻被它宏大的视角所吸引。作者并没有停留在表面的地貌特征,而是深入到地球内部,为我揭示了那些塑造我们星球的深层动力。书中对板块构造的阐述尤其详细,我之前对板块边界的了解仅限于一些模糊的概念,例如地震和火山的发生。但这本书却将这些现象背后复杂的岩石圈、软流圈相互作用,以及地幔对流如何驱动板块移动的过程,抽丝剥茧般地呈现出来。我仿佛亲眼看到了地幔 plumes 如何在地壳下搅动,又如何引发海底扩张和大陆漂移。更让我着迷的是,作者不仅仅是描述了“是什么”,更是深入探讨了“为什么”和“如何”。他对俯冲带的形成、碰撞造山带的演化、以及热点火山的成因等关键地质过程,都进行了详尽的数学模型和物理模拟的解释。我虽然不是地质学专业人士,但书中清晰的逻辑和生动的比喻,让我这个外行也能逐渐领会到其中的精妙。例如,作者将地幔对流比作一个巨大的、缓慢流动的“锅炉”,而板块就是漂浮在这个“锅炉”表面的“薄饼”,它们的运动和相互作用,最终形成了我们今天看到的地球形态。这种形象的类比,极大地降低了理解门槛,也让整个学习过程变得更加有趣。我尤其喜欢书中关于古地理重建的部分,它通过分析沉积岩、古生物化石以及古地磁数据,让我们能够“回溯”到数亿年前,看到大陆是如何聚集、分裂,海洋又是如何扩张、萎缩。这种跨越时空尺度的洞察力,让我对地球的演变历史有了更深刻的认识,也更加敬畏自然的神奇力量。总而言之,这本书不仅是一本知识的宝库,更是一次思维的洗礼,它让我对脚下的这片土地产生了前所未有的敬意和好奇。

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《全球构造与地球动力学》这本书,对我而言,简直是一场知识的盛宴,充满了令人惊叹的洞察力。作者以一种非常独特而又深刻的方式,为我揭示了地球构造活动的深层奥秘。我尤其着迷于他对“地幔对流”这个核心概念的阐述,他不仅仅将其描述为一个简单的物理过程,而是通过多尺度的模型和模拟,展示了地幔对流如何影响地壳的变形、板块的运动,甚至可能影响地球的气候变化。我之前对“地球的磁场”是如何产生的感到好奇,而这本书中关于“地核-地幔耦合”的讨论,以及外核液态铁的运动如何产生发电机效应,让我对这个问题的理解向前迈进了一大步。我之前总觉得“地球的水循环”和“板块构造”是两个独立的领域,但这本书让我看到了它们之间的紧密联系。例如,俯冲带带入的水如何影响地幔的熔融温度,以及火山活动如何释放挥发分到大气中。这种跨学科的联系,让我看到了地球科学的整体性。而且,书中对“地震的发生机制”和“海啸的成因”的解释,也让我对这些自然灾害有了更清晰的认识。作者不仅仅是描述了灾难的发生,而是深入分析了其背后的构造应力积累和释放过程,以及能量传播的物理机制。我特别欣赏书中关于“地幔柱”的详细介绍,它们是地球内部的“热点”,如何在地表引发大规模的火山活动,并与板块的运动相互作用,这种动态的相互作用,让我对地球的“呼吸”有了更深的理解。这本书让我意识到,地球的构造活动并非孤立的事件,而是相互关联、相互影响的复杂过程,而我们对地球的认识,也需要从宏观和微观两个层面进行深入的探索。

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这本书《全球构造与地球动力学》真的让我大开眼界。作为一名对自然科学充满好奇的读者,我一直在寻找一本能够系统性地解释地球运作原理的书籍。而这本书,恰恰满足了我的需求。作者以一种非常清晰、逻辑严谨的方式,从宏观的板块构造,到微观的岩石力学,层层递进,将地球作为一个动态演化系统的各个方面展现出来。我尤其喜欢书中对“俯冲带”的详细阐述。我之前对地震和火山活动的理解,很多时候都局限于它们发生在地表的现象,而这本书却深入到地壳和地幔的交界处,解释了板块是如何相互作用,岩石圈是如何被拉伸、弯曲、断裂,最终导致地震和火山活动的。作者还引入了“地幔岩石的流变学”的概念,让我明白了在高温高压环境下,岩石并非是刚性的,而是能够缓慢变形,这种变形是驱动板块运动的关键。我之前一直对“大陆漂移”这个概念感到非常神奇,这本书则通过详细的古地磁证据,为我解释了大陆为何会移动,以及它们是如何在漫长的地质时期组合和分离的。这种跨越数亿年的视角,让我对地球的历史有了更深刻的认识。此外,书中对“热点火山”的解释也让我印象深刻,一个相对固定的地幔羽如何在地壳下方移动的板块上形成一系列火山链,这种“点”与“面”的对应关系,让我看到了地球内部能量传输的独特性。我感觉这本书不仅是知识的传授,更是思维方式的引导,它让我学会了如何从更宏观、更动态的角度去理解地球。

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《全球构造与地球动力学》这本书,如同一扇开启地球内心秘密的窗户,让我对脚下的这片土地产生了前所未有的敬畏。作者以一种引人入胜的叙事风格,将复杂的地质学概念娓娓道来。我尤其着迷于他对“地幔对流”这个核心动力学的阐释,他不仅仅将其描述为一个简单的物理过程,而是通过多尺度的模型和模拟,展示了地幔对流如何影响地壳的变形、板块的运动,甚至可能影响地球的气候变化。我之前一直对“地震”这个现象充满困惑,而这本书对不同类型地震的成因、能量释放机制以及地震波的传播规律进行了详尽的阐述,让我对地震有了更科学、更全面的认识。我之前总以为“火山”只是岩浆喷发那么简单,但这本书让我了解到,火山活动是地球内部能量释放的重要窗口,它与地幔对流、板块运动以及地壳构造密切相关。作者对“地幔羽”和“超级火山”的讨论,让我看到了地球内部强大的驱动力,以及它们对全球环境可能产生的深远影响。我特别欣赏书中关于“古大陆重建”的部分,通过整合地质、古生物和古地磁证据,作者为我描绘了不同时期大陆的聚合与分裂,让我对地球的“生命周期”有了更深刻的理解。我之前对“洋中脊”这个概念并不熟悉,但这本书详细解释了洋中脊是新的大洋地壳生成的地方,是海底扩张的动力源泉。作者对洋中脊处喷发的玄武岩和热液活动的描述,让我看到了地球内部物质的更新和循环。总而言之,这本书让我对地球的整体性有了更深刻的认识,它不是一个孤立的行星,而是内部能量和物质循环驱动的复杂系统,而我们人类,也只是这个宏大系统中的微小组成部分。

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当我翻开《全球构造与地球动力学》,我仿佛踏上了一场穿越地质年代的史诗级旅程。作者的笔触,时而如巨匠雕刻山峦般雄浑,时而如溪流潺潺般细腻,将地球亿万年的变迁娓娓道来。我之前对“板块构造”的理解,仅限于“大陆漂移”的简单概念,而这本书则为我揭示了驱动这场宏大运动的真正力量——地幔对流。作者通过精妙的比喻和生动的图示,让我看到了地幔深处翻涌的岩浆,如同一个巨大的“煮锅”,将地壳一块块“推动”,从而形成了我们今天看到的错综复杂的构造格局。我尤其对书中关于“俯冲带”的描述印象深刻。那里的景象,既有地壳物质被“吞噬”的壮丽,也有新的构造单元被“挤压”形成的坚韧。作者通过分析地震的分布、火山的活动以及岩石的变质特征,让我看到了一个星球在不断地进行着物质和能量的交换与再生。我之前一直对“地球的磁场”是如何产生的感到好奇,而这本书中关于“地核-地幔耦合”的讨论,以及外核液态铁的运动如何产生发电机效应,让我对这个问题的理解向前迈进了一大步。我之前总觉得“地球的水循环”和“板块构造”是两个独立的领域,但这本书让我看到了它们之间的紧密联系。例如,俯冲带带入的水如何影响地幔的熔融温度,以及火山活动如何释放挥发分到大气中。这种跨学科的联系,让我看到了地球科学的整体性。此外,书中对“地幔过渡带”和“下地幔”的讨论,让我意识到,地球内部的复杂性远超我们想象,那里的高压高温环境,孕育着我们尚未完全理解的动力学过程。这本书让我觉得,我们对地球的认识,就像是揭开一层层的面纱,而每一次的揭开,都伴随着新的发现和惊叹。

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《全球构造与地球动力学》这本书,对我而言,是一次深刻的思维启迪。作者以一种严谨而不失趣味的方式,将地球构造活动的复杂图景展现在我眼前。我一直对“地震”这个现象充满敬畏,而这本书对不同类型地震的成因、能量释放机制以及地震波的传播规律进行了详尽的阐述,让我对地震有了更科学的认识。我之前总以为“火山”只是岩浆喷发那么简单,但这本书让我了解到,火山活动是地球内部能量释放的重要窗口,它与地幔对流、板块运动以及地壳构造密切相关。作者对“地幔羽”和“超级火山”的讨论,让我看到了地球内部强大的驱动力,以及它们对全球环境可能产生的深远影响。我特别欣赏书中关于“古大陆重建”的部分,通过整合地质、古生物和古地磁证据,作者为我描绘了不同时期大陆的聚合与分裂,让我对地球的“生命周期”有了更深刻的理解。我之前对“洋中脊”这个概念并不熟悉,但这本书详细解释了洋中脊是新的大洋地壳生成的地方,是海底扩张的动力源泉。作者对洋中脊处喷发的玄武岩和热液活动的描述,让我看到了地球内部物质的更新和循环。而且,书中还探讨了“地幔岩石圈的演化”以及“地幔过渡带”的复杂性,这让我意识到,地球内部的结构和动力学比我们想象的要复杂得多。这本书让我对地球有了更宏观和更系统的认识,它不仅仅是一个静止的星球,而是一个充满活力的、不断演化的巨大系统。

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我曾以为地球是一个相对静态的星球,直到我读了《全球构造与地球动力学》。这本书彻底刷新了我对地球的认知,它向我展示了一个充满活力、不断演变的动态系统。作者的叙事方式非常吸引人,他不仅仅是罗列事实,而是通过深入的分析和生动的案例,让我仿佛置身于地质学家进行野外考察的现场。他对“热点”现象的解释让我印象深刻,一个固定的地幔柱如何在地壳上方缓慢移动的板块下方产生一系列火山岛链,这种“固定”与“移动”的对比,让我对地球内部的能量传输有了更直观的感受。我之前对地震的理解很片面,总觉得是“地壳断裂”那么简单。但这本书详细解释了板块边界的各种类型,如离散型(张裂)、汇聚型(碰撞)和转化型(走滑),以及不同类型边界上发生的地震活动和构造变形。作者还引入了“板块流变学”的概念,解释了岩石圈的刚性和软流圈的黏性如何共同作用,决定了板块的运动方式和变形特征。我特别喜欢书中关于“大陆漂移”的论证,作者通过古生物地理、古气候以及岩石学证据,详细阐述了大陆为何会移动,以及它们是如何组合和分离的。这种宏观的历史视角,让我看到了地球在漫长地质历史中的“生命周期”。此外,书中对“地幔楔”和“岩浆房”的讨论,让我理解了火山喷发背后的能量积累和释放过程。我之前总觉得火山喷发是“神秘”的,但这本书让我看到了其背后的物理和化学机制。总而言之,这本书让我对地球的整体性有了更深刻的认识,它不是一个孤立的行星,而是内部能量和物质循环驱动的复杂系统,而我们人类,也只是这个宏大系统中的微小组成部分。

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岩石地球化学方面一本重量级的好书

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