Encyclopedia of Earthquakes and Volcanoes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Facts on File

作者:Gates, Alexander E./ Ritchie, David

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2006-10

价格:$ 96.05

装帧:HRD

isbn号码:9780816063024

丛书系列:

图书标签:

• 地震
• 火山
• 地质学
• 地球科学
• 自然灾害
• 地质灾害
• 火山学
• 地震学
• 地球物理学
• 科学百科

熔岩与地壳的史诗：一本关于地球深层动力学的深度探索 书名： 地幔深处的回响：板块构造、岩浆活动与地球宜居性的未来 引言： 我们的星球，这颗在宇宙中静默旋转的蓝色宝石，其表象的宁静之下，蕴藏着难以想象的、持续不断的巨大能量。地壳的每一次颤抖，每一座山脉的崛起，以及海洋深处热液喷口的嘶嘶声，都是地球内部动力学在向我们低语。本书将带领读者深入探究塑造我们世界的根本力量：板块构造的宏伟蓝图、驱动火山喷发的复杂化学过程，以及这些剧烈地质事件如何与生命的演化交织在一起。这不是一本简单罗列灾害的教科书，而是一部关于地球生命周期、从地核热能到地表生态系统相互作用的史诗级叙事。 第一部分：构造的交响曲——板块运动的深层驱动力 板块构造理论是现代地球科学的基石，但其背后的真正驱动机制至今仍是科学界持续探索的领域。本部分将超越教科书的描述，深入剖析驱动大陆漂移的能量来源和复杂的物理反馈回路。 第一章：地幔对流的流体力学基础 我们将从地球内部的温度梯度和粘滞性差异入手，解析地幔物质如何以极其缓慢的速度进行对流。探讨拉蒙特-多尔蒂（Lamont-Doherty）等机构进行的地震层析成像（Seismic Tomography）最新成果，如何揭示下地幔和上地幔之间复杂的“边界层”现象——例如，410公里和660公里不连续面的物质交换机制。我们将详细比较“岩石圈撕裂模型”（Lithospheric Tear Model）和“拖曳力模型”（Slab Pull/Ridge Push），评估哪种模型更能解释当前全球主要板块的运动速率和方向。 第二章：俯冲带的生死之谜 俯冲带是地球上最具活力的构造单元，它们不仅是地震和海啸的主要策源地，也是地球物质循环的关键节点。本章聚焦于俯冲板片的“失踪”过程。深入研究俯冲过程中水和挥发性物质的释放机制（脱水作用），以及这些物质如何影响地幔楔（Mantle Wedge）的熔融温度和粘度。我们还将探讨“板块拉出”（Slab Rollback）现象对洋中脊的形成和扩张速率的影响，以及深部俯冲板片如何引发深源地震（Deep-Focus Earthquakes）——这些地震的应力释放机制至今仍存在争议。 第三章：大陆裂谷的诞生与终结 从东非大裂谷的张力场到北美西部的盆地与山脉构造（Basin and Range Province），大陆裂谷代表了地壳从聚合向分离转变的过渡阶段。本章将分析拉张应力如何导致地壳的减薄和热隆起，探讨“双向裂解”与“单向裂解”的不同演化路径。重点分析裂谷形成过程中地幔岩浆的性质变化，以及“热柱”（Plume）在某些裂谷事件中扮演的触发或加速角色。 第二部分：岩浆的炼金术——火山系统的复杂性 火山活动是地球向外释放内部热能的最直观体现。本书将超越熔岩类型的简单分类，深入探讨从地幔源区到地表喷发过程中的物理化学演变。 第四章：源区熔融与岩浆房的化学指纹 岩浆的化学成分是其“家谱”。本章详细阐述了不同压力和温度条件下地幔岩石的熔融机制，包括减压熔融（Decompression Melting）、含水熔融（Flux Melting）和地幔上涌热（Dehydration Embrittlement）。我们将利用同位素地球化学（如锶、钕、锎的比值）作为工具，追踪岩浆如何在上升过程中与地壳物质发生同化（Assimilation）和分异（Fractional Crystallization），从而解释夏威夷玄武岩与安山岩火山的巨大差异。 第五章：喷发控制：气体、粘度和动力学 决定火山喷发是宁静的熔岩流还是灾难性的爆炸，关键在于溶解在岩浆中的挥发性物质（主要是水和二氧化碳）的逃逸能力。本章将运用流体力学模型，解析岩浆在通道中上升时，气泡成核、生长和破裂的过程。深入探讨“粘滞度”（Viscosity）如何通过改变晶体负荷和剪切应力，最终决定喷发的普尼尼指数（Volcanic Explosivity Index, VEI）。此外，我们将分析岩浆房的充注速率和围岩的应力状态对岩浆动力学的非线性影响。 第六章：超大型火山事件与气候反馈 探讨了数十万年乃至数百万年尺度上超级火山（如黄石、托巴）的潜在影响。重点分析其喷发的物质（特别是二氧化硫气溶胶）如何进入平流层，反射太阳辐射，从而引发全球性的“火山冬季”。本书将结合古气候记录和沉积物证据，量化这些事件对生物多样性和人类早期文明演化的潜在影响。 第三部分：宜居性的平衡——地质活动与生命演化的共舞 地球的宜居性并非一个静态概念，而是地质活动动态平衡的结果。本部分将探讨地质过程如何提供生命所需的要素，以及生命反过来又如何影响地质循环。 第七章：水的起源与深层水循环 水是生命的载体，但地球上的水是如何形成的，其绝大部分储存在何处？本章将探讨地幔中含水矿物（如林伍德石、布里奇曼石）的吸水能力，以及俯冲带将水输送回地球深部，并通过火山活动将其释放的“深部水循环”（Deep Water Cycle）。分析这一循环如何调节地壳的熔融状态，进而间接影响全球构造速率。 第八章：生命的化学生物圈与风化作用 地质事件为生命提供了基础化学元素，而生命（特别是微生物）也极大地加速了地质过程。我们将研究硅酸盐风化对大气二氧化碳浓度的长期调节作用——一个被称为“碳-硅酸盐循环”的地球热恒温器。讨论极端微生物如何利用火山热液喷口提供的化学能，构成了地球早期生命的雏形，以及现代微生物在岩石溶解和矿物形成中的催化作用。 结语：地球的未来与人类的视角 本书的终点是展望地质未来。尽管板块构造是数亿年的过程，但人类活动正在以前所未有的速度改变地表环境。我们将简要探讨人类活动（如深层注水和地下储能）可能对局部应力场和潜在地震风险带来的长期、低概率但高影响的风险。最终，理解地球的深层动力学，是制定可持续发展策略、应对未来气候变化和地质灾害的根本前提。这是一场关于时间尺度和能量转换的深刻冥想。

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