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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Ryan, Scott

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2006-5

价格:72.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780471789376

丛书系列:

图书标签:

• 地球科学
• 地质学
• 地理学
• 环境科学
• 岩石学
• 矿物学
• 气象学
• 海洋学
• 地貌学
• 自然灾害

探索地球的壮丽与奥秘：一本超越时间限制的自然科学之旅 导语： 在浩瀚的宇宙中，地球如同一颗璀璨的蓝色宝石，承载着生命的奇迹与地质的磅礴力量。本书并非专注于某一时段的快速概览，而是一次深入灵魂、跨越纪元的探索，旨在揭示我们脚下这颗星球的复杂性、演化史及其对人类文明的深刻影响。我们将一同潜入地核的炽热深处，攀登亿万年前形成的褶皱山脉，追踪风暴的轨迹，并审视生命如何在看似绝境的环境中顽强生长。 第一部分：地球的骨骼——地质构造与岩石学 本书的第一篇章，我们将聚焦于地球的“骨骼”——其内部结构与地表形态的塑造过程。我们不会满足于教科书式的定义，而是深入剖析板块构造理论的动态机制。 深层驱动力：地幔对流与板块漂移的动力学模型 地球内部的热力学引擎是驱动一切地质活动的核心。本章将详细阐述地幔对流的复杂模式，从相变到热柱的形成，以及这些过程如何通过驱动洋中脊的扩张和俯冲带的下沉，塑造了我们今天所见的大陆和海洋格局。我们将运用最新的地震层析成像技术成果，勾勒出地幔深处物质循环的立体图景，探讨“热斑”的起源及其对地表火山活动的间接影响。 岩石的生命周期：从熔融到变质的物质转化 岩石圈是地球历史的活档案。本书将以超越传统分类学的视角，审视火成岩、沉积岩和变质岩的生成、演化与再循环。我们将解析岩浆房内的结晶分异过程如何导致矿物组合的精细变化，例如，如何从一个原始的玄武质岩浆中分离出富含稀有金属的富集体。在变质岩领域，我们将深入探讨温压条件对矿物相平衡的影响，通过分析特定变质岩中特征矿物（如石榴石、蓝晶石）的共生组合，重建其形成时的古环境压力和温度曲线。对于沉积岩，我们将不仅仅描述其层理，更探讨沉积物在构造背景、气候条件和生物活动共同作用下的物质成熟度与沉积相的演化路径。 造山运动的史诗：构造地质学与地貌演化 山脉的形成并非一蹴而就的剧烈事件，而是一场跨越数百万年的漫长“拉锯战”。本章将剖析大陆碰撞带的应力传递机制，解析褶皱、断层和冲断层如何协同作用，构建出宏伟的山系。我们将对比不同类型的造山带（如喜马拉雅型、安第斯型）的构造几何学差异，并探讨造山运动对河流侵蚀模式和剥蚀速率的反馈效应。理解这些机制，是理解全球水文循环和土壤形成的先决条件。 第二部分：地表的律动——气候、水圈与生物圈的交织 地球的表层是一个充满活力的系统，气候、水与生命在此持续互动，形成了一个不可分割的整体。 大气的呼吸与气候的记忆：古气候学的重建 本部分将带读者穿越地球的气候史。我们不关注短期的天气预报，而是深入研究驱动长期气候变化的内在因素——米兰科维奇旋律、温室气体浓度的地质记录以及海洋环流的变迁。我们将详细解读冰芯、湖泊沉积物和深海沉积物中所记录的同位素信号（如氧、碳同位素），如何帮助科学家重构过去数百万年的全球温度和冰盖体积。特别会探讨导致“雪球地球”事件的极端气候机制，及其与生命复苏的复杂关系。 水圈的循环与生命之源 水是地球上最活跃的物质形态。本章将从水文地质学的角度，探讨地下水系统的补给、流动与资源潜力。我们将分析地下水与地表水体（河流、湖泊）之间的相互作用，以及人类活动（如过度抽取、污染）对这些循环平衡的长期干扰。此外，我们还将审视海洋的深度循环（经向翻转环流）如何调控全球热量分配，并探讨其与地质时间尺度的气候波动之间的耦合关系。 生物圈的地质印记：生命演化与地球系统的反馈 生命不仅仅是地球环境的被动适应者，更是其主动的塑造者。本章将聚焦于生物地质学的关键事件，例如“大氧化事件”中微生物如何永久性地改变了大气成分，以及植被的出现如何加速了岩石的风化速率（生物风化）。通过化石记录的筛选，我们将探究生命大灭绝事件（如二叠纪-三叠纪事件）的可能驱动因素——无论是大规模火山喷发释放的气体，还是小行星撞击引发的连锁反应——及其对后续生态系统结构重塑的深远影响。 第三部分：地球的未来与人类的责任 我们生活在一个由漫长地质历史塑造的星球上，但我们当前的行为正在以前所未有的速度留下新的“地质印记”。 人为地质学与“人类世”的辩论 本章探讨当前地球系统面临的挑战，并将其置于地质时间背景下进行审视。我们将分析全球碳循环的扰动、塑料污染的全球扩散以及地表物质循环（如混凝土、沥青）的规模，这些都是“人类世”作为新的地质时代标志的潜在证据。我们的探讨将基于严谨的地球系统科学模型，而非情绪化的断言，以期提供一个清晰的科学视角来理解我们对地球施加的压力。 能源的起源与可持续性的地质基础 理解化石燃料（煤、石油、天然气）的形成机制，本质上是对古老生物圈与地质作用耦合的深入研究。本书将追溯这些储量的形成过程，并讨论其不可再生的特性。在此基础上，我们将转向可持续的能源未来，审视地热能、可再生能源的储存潜力（如碳捕获与封存的地下储层安全性），以及地质知识在保障这些未来能源系统稳定运行中的核心作用。 结语：时间尺度的谦卑 地球科学教会我们谦卑。我们所经历的数十年、数百年，在地质时间的尺度上不过是转瞬即逝的瞬间。本书的最终目的，是培养读者一种“深层时间”的意识，理解我们所依赖的自然系统是如何在数十亿年的复杂演化中建立起来的。只有理解了地球的深层历史与运作机制，我们才能更明智地规划人类与这个宏大、动态的星球共存的未来。这是一场关于我们共同家园的，严肃而引人入胜的智力探险。

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