Geological and Biological Effects of Impact Events pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Koeberl, C.

出品人:

页数:295

译者:

出版时间:

价格:$ 117.52

装帧:HRD

isbn号码:9783540422860

丛书系列:

图书标签:

• Impact craters
• Geology
• Biology
• Extinction events
• Paleontology
• Astrobiology
• Planetary science
• Earth history
• Meteorites
• Shock metamorphism

《地质与生物影响事件：冲击事件的深度剖析》 本书导言 地球的历史是一部由缓慢演变与剧烈灾变交织而成的宏大史诗。在漫长的地质时间尺度中，行星撞击事件——无论是小行星、彗星还是其他天体碎块的撞击——都扮演了塑造地球面貌、驱动生物演化的关键角色。本书《地质与生物影响事件：冲击事件的深度剖析》旨在提供一个全面、深入且跨学科的视角，探索这些剧烈的外部作用力如何与地球内部系统相互作用，并对地圈、水圈、大气圈乃至生物圈产生深远且持久的影响。 本书并非对任何现有特定著作内容的简单复述，而是致力于构建一个基于现代科学认知框架的独立研究体系，聚焦于撞击事件的物理机制、随之而来的环境地质效应，以及这些效应如何成为生命演化史上的关键转折点。我们将严格限制讨论范围，专注于从撞击的初始物理过程到长期生态后果的各个环节，而不涉及任何特定已出版书籍中详述的案例或结论，力求呈现一种全新的、基于基础科学原理的综合性论述。 第一部分：撞击物理与地质记录 本部分将系统地解析撞击事件本身的物理动力学及其在地球岩石圈留下的直接印记。 第一章：撞击动力学基础与效应建模 我们首先探讨撞击体的速度、角度、质量与撞击点的选择如何决定能量的释放规模。书中将详细阐述冲击波的产生、传播机制，以及由此引发的超高压、超高温环境。我们将使用流体力学和固体力学模型，精确模拟从撞击瞬态到撞击坑形成过程中的物质运动。重点在于能量转化效率、冲击波在固体介质中的传播路径，以及“喷发物抛射”的物质分布规律。 撞击的直接地质效应包括：冲击变质作用（Shock Metamorphism）。本书将详细分类和描述冲击石英（Shocked Quartz）的特征变形结构，如条带状节理（Planar Deformation Features, PDFs）的形成条件和形态学差异。此外，还将深入分析冲击矿物（如柯石英、斯托石英）的生成热力学条件及其在撞击岩中（Impactites）的分布特征。 第二章：撞击坑地质学：结构、形态与演化 撞击坑是撞击事件最直接的遗迹。本章将从地质学角度解构撞击坑的形成与后期改造。我们将讨论撞击坑的分类——从简单的碗状坑到复杂的盆地结构，分析其形态学差异背后的地质控制因素，如目标岩石的强度、撞击体的尺度以及重力作用对撞击后物质再平衡的影响。 重点将放在撞击坑的内部结构，包括中央隆起（Central Peaks）、环形山脉（Rim Structure）以及随后的地层填充过程。对于大型撞击事件形成的复杂盆地，我们将探讨其热结构（Thermal Structure）的演变，以及深层地幔岩石如何通过地壳岩石的快速断裂和上涌，在地表形成独特的“岩浆事件”。 第三章：冲击沉积物与全球分布 撞击事件抛射出的物质，即喷发物，可以跨越大陆和海洋，形成具有全球或区域意义的沉积层序。本章侧重于分析这些冲击沉积物的地球化学特征和沉积学模式。 我们将深入研究微陨石球（Spherules）和层状喷发物层（Ejecta Blankets）的形成机制，区分由撞击熔融物形成的玻璃质球体与快速冷却的岩浆滴。在地球化学分析方面，本书将详细阐述如何利用铱（Ir）等高丰度特异性元素（High-Abundance Anomalies）的富集特征，来识别和定年代撞击层位。此外，还将讨论这些沉积物在全球沉积盆地中的空间分布规律，以及如何利用古地磁学方法重建事件发生时的地理位置和气候背景。 第二部分：环境耦合与生物响应 撞击的宏观影响不仅限于地质构造，更在于其对行星环境的剧烈扰动及其对生态系统的连锁反应。 第四章：大气化学与气候剧变 撞击事件对大气圈的影响是灾难性的。本章将聚焦于撞击加热和物质抛射如何改变大气组成和辐射平衡。详细分析高能撞击如何引发大气中的氮氧化物（NOx）生成，导致酸雨的形成，并探讨撞击产生的尘埃和气溶胶如何遮蔽阳光，引发“撞击冬天”（Impact Winter）。 我们将建立辐射传输模型，模拟撞击后大气中温室气体（如水蒸气、二氧化碳）的瞬时释放与长期循环。重点分析撞击是否能够触发大规模的火山活动（即“撞击诱导的火山作用”），以及这种耦合效应如何加剧长期的气候变暖或变冷趋势。 第五章：水圈与海洋化学的扰动 海洋是地球上最大的化学缓冲系统，但同样受到撞击的冲击。本章探讨撞击对水圈的直接影响，包括海啸的生成机制及其对海岸带生态系统的破坏力。 更重要的是，我们将分析撞击如何改变海洋的化学平衡。例如，大量的硫酸盐或碳酸盐蒸发物被抛入大气后，会显著改变降水的酸碱度，进而影响表层海洋的pH值。本书将结合古海洋学数据，探讨这些化学变化如何导致海洋酸化、缺氧事件（Anoxia）的发生，以及对海洋生物群落结构造成的选择压力。 第六章：生命对外部冲击的适应与演化筛选 生命史的记录表明，巨大的冲击事件常常伴随着物种大灭绝。本章将从生物适应性的角度，解析生命在极端压力下的生存策略和演化筛选机制。 我们侧重于探讨那些能够幸存下来的生命体所具备的共同特征，例如休眠能力、小型化生存、食腐性以及对异养环境的耐受性。本书将分析生物圈的碳、氮循环在撞击事件后如何被重置，以及生态系统如何通过恢复“生态位填补”（Niche Filling）来实现长期复苏。同时，我们将审视撞击事件在驱动宏演化（Macroevolution）中的作用，探讨它们是否加速了特定类群的辐射演化，或是终结了某个优势生物群的统治地位。 结论：整合地球系统科学视角 本书的最终目标是将这些分散的物理、地质和生物过程整合到一个统一的地球系统科学框架中。我们强调，撞击事件的后果并非线性叠加，而是通过复杂的反馈回路（Feedback Loops）进行耦合放大或缓冲。对这些事件的深入理解，不仅是对地球过去的一次“时间旅行”，更是对未来行星风险评估和生命韧性探索的关键科学基石。本书旨在提供一个严谨、量化且富有洞察力的分析工具集，供对行星撞击科学感兴趣的读者深入研究。

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