Wave Propagation in Infinite Domains pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Lehmann, Lutz

出品人:

页数:185

译者:

出版时间:

价格:$ 190.97

装帧:HRD

isbn号码:9783540711087

丛书系列:

图书标签:

• Wave propagation
• Infinite domains
• Partial differential equations
• Mathematical physics
• Asymptotic analysis
• Fourier analysis
• Green's functions
• Boundary value problems
• Integral transforms
• Acoustics
• Electromagnetics

《地球深部结构与动力学》 内容简介 本书深入探讨了地球内部的物理结构、物质组成及其动态演化过程。聚焦于从地壳到地核的多个关键圈层，旨在为地质学、地球物理学及相关领域的研究人员和高级学生提供一个全面且深入的理论与实践框架。全书内容以严谨的科学观察和最新的地球深部探测数据为基础，涵盖了从理论模型构建到实际观测分析的多个维度。 第一部分：地球的宏观结构与组成 本部分首先概述了现代地球科学对地球内部结构的基本认识，重点阐述了地震学作为主要探测手段的原理与应用。详细介绍了地震波在不同介质中传播的特性，以及如何通过P波和S波的到时、反射、折射等数据来确定地壳、地幔和地核的界界面。 地壳的精细结构： 探讨了大陆地壳与大洋地壳在厚度、密度、波速上的显著差异。分析了莫霍面（Moho）的复杂性，讨论了俯冲带、裂谷和地幔柱上覆地壳的特殊构造特征。书中利用先进的接收函数技术，揭示了地壳内部的次级不连续面，例如康拉德不连续面（Conrad discontinuity）的存在与缺失，并讨论了岩石圈的形成与演化。 地幔的层状结构与物质状态： 重点解析了古登堡面（Gutenberg discontinuity）之上、之下的物质状态变化。对上地幔的岩石圈地幔、软流圈的流变学特性进行了深入讨论。详细分析了过渡带（410 km和660 km间断面）的相变过程，解释了橄榄石等主要矿物在高压下的晶体结构转变及其对地震波速的影响。下地幔部分，则侧重于D"层（D'' Layer）的异质性研究，包括低速异常体（LLSVPs）的性质、起源及其与地幔对流的关系。 地核的物理性质： 详细阐述了液态外核和固态内核的区分依据。对外核的电导率、粘滞性和密度剖面进行了建模分析，强调了其作为地球发电机源区的关键作用。对内核的晶体结构、各向异性以及温度梯度进行了最新的研究进展综述，探讨了内核生长对地磁场演化的潜在影响。 第二部分：地球动力学过程与驱动机制 本部分将理论结构研究与驱动这些结构的动力学过程相结合，探讨了地球内部物质的运动规律。 地幔对流的理论与模拟： 探讨了驱动地幔运动的根本热力学机制，包括放射性衰变、残余热量释放以及物质相变潜热等。详细介绍了地幔对流的两种主要模式：分层对流（Layered Convection）与整体对流（Whole Mantle Convection）。书中运用了先进的数值模拟方法，展示了热驱动的对流模式如何影响地表板块运动和地幔柱的形成。对地幔对流的“上涌”和“下沉”特征进行了空间和时间的分析。 板块构造的驱动力： 将地幔动力学与岩石圈运动紧密联系起来。分析了推动板块运动的关键力学因素，包括板块拉力（Slab Pull）、脊推力（Ridge Push）和拖曳力（Slab Suction/Mantle Drag）。结合板块运动学的观测数据，构建了地幔对流与板块运动耦合的精细模型，解释了特定俯冲带或裂谷带的动力学特征。 岩石圈的形成与演化： 关注岩石圈从地幔中分离和冷却的过程。讨论了岩石圈的刚性与流变学性质，以及在构造应力下的变形机制，包括脆性破裂（地震）和塑性流动（蠕变）。深入分析了大陆岩石圈的增厚、减薄和剥蚀过程，以及“岩石圈撕裂”等地质事件的动力学背景。 第三部分：深部过程与地表现象的耦合 本部分着重于地球深部过程如何通过热力学、物质传输和应力释放等方式影响地表现象。 火山活动的深源机制： 分析了不同类型的火山活动（如洋中脊玄武岩、大陆裂谷玄武岩、岛弧岩浆活动）的物质来源。探讨了地幔楔的减压熔融、地幔柱的上升以及俯冲带脱水熔融的物理化学条件，并将这些深源过程与岩浆房的演化和喷发周期联系起来。 地震活动的深部构造背景： 阐述了地震发生的物理基础，即岩石的破裂应力积累与释放。特别关注了深源地震的机制研究，探讨了在极高温度和压力下，岩石如何通过相变或快速滑移产生地震。此外，书中也分析了板块边界的应力场分布如何由深部地幔的物质运动所调制。 地幔物质的循环与地球化学示踪： 讨论了物质如何在地壳、地幔和地核之间进行大规模循环。利用高精度同位素地球化学数据（如Hf-Nd, Sr-Pb同位素体系），追踪了地幔物质的混合、分异历史，识别了“原始地幔”的残留部分和受过地表影响的地幔组分。这部分内容展示了如何利用化学信号来“看穿”数十亿年的动力学过程。 第四部分：研究方法与前沿进展 本书的最后部分回顾了当前用于研究地球深部的关键技术，并展望了未来的研究方向。 地球物理观测技术的进步： 详细介绍了全波形反演（FWI）、面波层析成像（Seismic Tomography）等主动和被动地震学技术在提高地球深部分辨率方面的应用。讨论了重力与磁场测量在揭示地幔密度结构和核幔边界电导率方面的贡献。 高压高温实验与理论计算： 阐述了金刚石砧电池（DAC）等实验技术如何模拟地球深部极端条件，以确定矿物的相图和流变学参数。结合第一性原理计算和分子动力学模拟，解释了在高压下地幔和内核物质的原子尺度行为。 本书的综合性与深度，使其成为地球深部科学领域不可或缺的参考资料，为理解我们所居住的这颗行星的内在运作机制提供了坚实的科学基础。

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