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出版者:Prentice Hall

作者:Poort, Jon M./ Carlson, Roseann J.

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2004-7

价格:$ 110.37

装帧:Pap

isbn号码:9780131447868

丛书系列:

图书标签:

• 地质学
• 历史地质学
• 地质历史
• 地球科学
• 地质时间
• 古生物学
• 地层学
• 构造地质学
• 岩石学
• 地球演化

好的，这是一本名为《地球深处的回响：现代地质学前沿探索》的图书简介，内容聚焦于当代地质科学的创新领域，完全避开了“Historical Geology”所涵盖的传统地质年代学和地层学叙事。 地球深处的回响：现代地质学前沿探索 一本深入当代地球科学核心驱动力、揭示地壳动态与生命共生演化复杂性的里程碑式著作。 在数百万年的时间尺度上构建地球过往的叙事固然重要，但当代地质学已迈入一个全新的纪元——一个聚焦于实时过程、深层耦合系统以及极端环境响应的时代。本书《地球深处的回响：现代地质学前沿探索》并非对过去的回顾，而是对驱动今日地球变化、重塑我们对行星理解的尖端研究的全面梳理与深刻洞察。 本书带领读者穿越传统的地质年代框架，深入到地球系统科学最活跃、最具争议和最具影响力的前沿领域。我们将探索那些定义我们当前行星状态、并预示未来环境变化的隐秘机制。 第一部分：深层地球的动态心脏与物质循环 本部分聚焦于地球内部的热力学、动力学及其对地表环境的直接影响，强调利用尖端地球物理观测和高压实验模拟来解析深部过程。 1. 地幔对流的非线性动力学与板块运动的微观基础： 我们摒弃了对传统岩石圈刚性的简单描述，转而探讨地幔物质的流变学特性如何受到水和挥发性物质的含量影响。内容详述了新型地震层析成像技术如何揭示地幔柱的精细结构，以及俯冲带中“水圈”如何作为润滑剂和塑化剂，调控了板块汇聚边界的应力释放模式。重点分析了“热点（Plume）”与“板块构造（Plate Tectonics）”交互作用的复杂反馈回路，特别是对深层碳循环的调节作用。 2. 放射性成因热源与地壳熔融的极端物理化学： 本章深入研究了地壳深处和上地幔中放射性元素（U、Th、K）的分布不均性，以及这种不均性如何驱动局部热异常和岩浆活动的启动。通过高温高压实验（HPHT）模拟，我们精确测定了特定矿物组合在极端压力下的相变，揭示了新生代火山活动背后的精细热力学控制因素，而非仅仅归因于简单的地幔上升。 3. 地球深处流体——生命的隐秘通道： 探讨了深部地壳和地幔过渡带中超临界流体（尤其是富甲烷和硫化物流体）的生成、迁移和储存机制。这些流体被认为是地球内部生物圈的能量和物质来源，并可能在地壳蠕变和地震触发中扮演关键角色。研究了实验模拟如何揭示水在矿物晶格中的溶解度与压力、温度的关系，从而精确量化深部“水库”的容量。 第二部分：极端环境中的生命与物质的共生演化 本部分超越了传统的生物地质学界限，专注于地球生命在极端地质环境下的适应性以及这些生命活动如何反过来重塑岩石圈和水圈的化学性质。 4. 深部生物圈（Deep Biosphere）的能量预算与代谢路径： 详尽描述了目前在深层沉积物、蛇纹岩化作用区域（Serpentinization Sites）发现的微生物群落。重点分析了“非光合作用依赖型”生命如何从地热梯度和放射性衰变中获取能量（例如，氢气和硫酸盐还原）。本书引入了最新的同位素分馏模型，用于区分地质过程产生的特定化合物和生物源产生的信号。 5. 蛇纹岩化作用：从岩石蚀变到甲烷的生成： 蛇纹岩化——橄榄石与水发生反应形成蛇纹石的过程——被视为现代地质学中最具活力的领域之一。本章详细阐述了这一过程如何产生大量的分子氢（H₂），并解释了这些氢气如何作为深部微生物的燃料。研究聚焦于洋中脊和大陆裂谷带中的蛇纹岩化现场，分析其对海洋化学平衡的长期影响。 6. 矿物表面化学与生物矿化的界面动力学： 本书不再将矿物视为惰性背景，而是将其视为复杂的反应界面。重点分析了纳米尺度的矿物表面吸附、电子转移和催化作用如何影响营养物质的生物有效性，以及微生物如何通过控制晶体成核和生长速率来塑造（或侵蚀）地壳物质的结构。这是连接地球化学、材料科学和微生物学的交叉领域。 第三部分：行星际地质学与地球的遥感视角 现代地质学已拓展至对太阳系内类地行星的比较研究，以更好地理解地球的独特性与普遍性。 7. 火星与金星的“地质停滞”对比分析： 通过分析高分辨率轨道探测数据，本章对比了火星与金星的地质过程。着重探讨了“热逃逸（Thermal Escape）”和“失控的温室效应”如何导致这些行星的板块构造机制停止或从未形成。这为理解地球板块构造的持续运行提供了关键的“负面证据”和边界条件。 8. 行星撞击的地质效应与短期气候扰动： 分析了大型撞击事件对行星表层地质结构、大气组成和地幔热流的瞬时和长期影响。内容侧重于撞击融体和冲击变质的地球化学指纹，以及如何利用这些痕迹来量化行星历史上的高能事件频率，并探讨了这些事件与地球深层生物圈快速酸化/还原事件的相关性。 9. 新一代地质制图：从光谱遥感到机器学习： 本部分总结了当前地质勘探和制图的前沿技术，特别是高光谱成像技术如何区分具有相似矿物组合但化学成分迥异的岩石单元。重点讨论了人工智能和深度学习算法在处理海量地球物理数据（如重力场、磁场异常和宽带地震数据）中识别深部构造边界和预测矿产资源热点方面的应用。 《地球深处的回响：现代地质学前沿探索》是一部面向研究生、科研人员以及对地球系统科学有深度兴趣的专业人士的著作。它要求读者具备坚实的地球科学基础，但其核心价值在于提供一个非时间线驱动的、专注于过程、机制和前沿实验与观测的现代地质学图景。本书的目的不是讲述“发生了什么”，而是揭示“正在发生什么”以及“如何驱动未来”。

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