Thermodynamics in Geochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr on Demand

作者:Anderson, Greg M./ Crerar, David A.

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:1993-6

价格:$ 271.20

装帧:HRD

isbn号码:9780195064643

丛书系列:

图书标签:

• 热力学
• 地球化学
• 地球科学
• 化学热力学
• 地质学
• 矿物学
• 水文地球化学
• 环境地球化学
• 平衡
• 反应动力学

好的，这是一份关于一本名为《岩石圈动力学基础》的图书的详细简介。 图书名称：《岩石圈动力学基础》（Fundamentals of Lithospheric Dynamics） 图书简介 本书旨在为地质学、地球物理学、地球化学以及相关工程科学领域的学生、研究人员和专业人士提供对地球岩石圈（Lithosphere）结构、形成、演化及其驱动过程的全面而深入的理解。本书侧重于从构造、岩石物理性质、热流以及化学相互作用等多个维度，系统阐述岩石圈如何作为一个动态系统运作。 第一部分：岩石圈的构造与结构 本书的开篇部分聚焦于岩石圈的定义、组成及其宏观构造特征。我们首先界定了岩石圈的概念，将其与下面的软流圈（Asthenosphere）进行区分，并详细探讨了地壳（Crust）和上地幔（Upper Mantle）在岩石圈中的具体划分标准，包括莫霍界面（Moho）和古登堡界面（Gutenberg Discontinuity）的作用。 1.1 岩石圈的组成与不连续性 本章深入分析了大陆岩石圈与大洋岩石圈在厚度、密度和岩石学组成上的显著差异。通过对地震波速结构的研究，我们阐述了地震波在不同层（如上地幔转换带）中的传播规律，揭示了岩石圈内部复杂的非均质性。同时，书中详细讨论了岩石圈地幔的组成，包括橄榄岩（Peridotite）的矿物学特征，以及地壳底部可能存在的“熔融边”（Melt Underplating）的证据和影响。 1.2 构造板块与板块边界动力学 岩石圈动力学的核心在于板块构造理论。本部分系统回顾了板块构造的经典模型，并将其置于一个更广阔的地球动力学背景下进行考察。我们详细分析了三种主要的板块边界类型： 汇聚边界（Convergent Boundaries）： 重点讨论了俯冲带（Subduction Zones）的几何形态、板块弯曲（Slab Rollback）的驱动力、以及俯冲板片脱水对上覆地幔和地壳物质循环的巨大影响。 离散边界（Divergent Boundaries）： 聚焦于洋中脊（Mid-Ocean Ridges）的扩张过程，包括岩浆的产生、上升和冷却，以及岩石圈的裂解与变薄。 转换边界（Transform Boundaries）： 探讨了走滑断层（Strike-Slip Faults）的应力状态和地壳的走滑变形。 第二部分：岩石圈的热动力学过程 岩石圈的演化在很大程度上受控于热物质输运。本部分构建了描述岩石圈温度场和热流历史的物理模型。 2.1 岩石圈的热结构与热流 我们从基础的热传导和对流方程出发，推导出稳定和非稳定状态下的岩石圈热结构模型。书中详细介绍了地表热流的测量方法（如热梯度计和热历史分析），并讨论了不同构造背景下热流的异常分布。特别地，本书阐述了“热柱”（Thermal Plumes）对岩石圈底部和地幔对流的耦合作用。 2.2 黏滞性与流变学（Rheology） 理解岩石圈的变形需要深入了解其黏滞性。本章深入探讨了岩石在不同温度、压力和应力条件下发生的流变机制，包括扩散蠕变、位错蠕变和脆性断裂。我们引入了描述岩石圈有效黏滞度随深度的变化的经验模型和物理模型，这些模型是模拟长期构造演化的关键参数。 2.3 构造沉降与剥蚀的耦合 岩石圈的垂直运动（升降）是地貌演化的主要驱动力之一。本章分析了构造荷载（如山脉的形成、冰盖的加载/卸载）如何通过岩石圈的弹性或黏弹性响应引起区域性的沉降或隆升。我们将这些过程与剥蚀速率（通过沉积学记录重建）相结合，探讨了构造-地貌耦合的反馈机制。 第三部分：岩石圈的化学地球动力学 岩石圈不仅是物理结构，也是一个活跃的化学反应系统。本部分关注物质循环、流体作用和岩浆活动的化学控制。 3.1 岩石圈地幔的物质循环与变质 本书详细考察了岩石圈地幔的演化历史，包括增生作用（Accretion）和亏损作用（Depletion）。我们讨论了岩浆作用如何导致地幔楔（Mantle Wedge）的富集和贫化，以及交代作用（Metasomatism）如何通过流体或岩浆的运移改变地幔的化学成分和矿物组合。书中对“岩石圈地幔的稳定性假说”进行了批判性评估。 3.2 流体与岩浆在岩石圈中的迁移 水和二氧化碳等挥发性物质在岩石圈中的迁移是控制火山活动和变质作用的关键。本章分析了流体在断裂系统和孔隙介质中的传输机制，并讨论了俯冲带释放的流体如何导致地壳和上地幔的熔融。对岩浆房（Magma Chambers）的形成、演化及其与上覆岩石圈的相互作用进行了详细的流体动力学和化学平衡分析。 3.3 岩石圈的改造与破坏 岩石圈的生命周期通常以其被新的构造活动（如裂谷形成或被新的岩浆吞噬）所破坏而告终。本部分讨论了大陆裂谷的启动机制，如地幔热柱的抬升如何导致岩石圈的减薄和拉张。我们通过分析深部岩石（如金伯利岩捕虏体）的地球化学特征，来重建岩石圈地幔被侵入和破坏的年代学和化学证据。 总结与展望 本书最后一部分总结了现代地球科学中用于研究岩石圈动力学的多学科方法，包括地球物理成像技术（如全波形反演）、放射性同位素定年技术以及高压高温实验模拟。本书强调，岩石圈的演化是一个跨尺度的、复杂耦合的过程，需要物理学、化学和时间维度上的综合考量。未来岩石圈研究的挑战在于更精确地量化深部过程对地表形貌的反馈效应。

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