Archean Geodynamics And Environments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Geophysical Union

作者:Benn, Keith (EDT)/ Mareschal, Jean-claude (EDT)/ Condie, Kent C. (EDT)

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:

价格:687.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780875904290

丛书系列:

图书标签:

• Archean Eon
• Geodynamics
• Precambrian
• Earth History
• Plate Tectonics
• Mantle Plumes
• Early Earth
• Geochemistry
• Petrology
• Hydrothermal Systems

大地深处的秘密：地球动力学与环境演变的宏大叙事 本书聚焦于地球深部过程与地表环境相互作用的复杂动态系统，深入探讨了从地幔对流到地壳变形、再到全球气候变化的漫长演化链条。 本书并非对特定书籍《Archean Geodynamics And Environments》的重述或替代，而是旨在构建一个涵盖更广阔时间尺度和更全面地球科学领域的叙事框架。我们将穿越数十亿年的地质历史，审视驱动地球形成、塑造其表层结构以及调节其环境变化的根本机制。 第一部分：驱动地球的引擎——深部地质过程 地球的生命力源于其内部的热力学机制。本部分将深入剖析地幔的粘滞性流动、板块构造的起源与驱动力，以及这些深部活动如何直接或间接地影响我们今天所见的地理格局。 1.1 地幔对流的精细结构与动力学 地幔并非一个均匀的流体，其温度、压力梯度下展现出复杂的流变学特性。我们将首先考察如何利用地震波层析成像技术来解析地幔的纵向和横向异质性。从上地幔的“低速带”到下地幔的D”层，探讨热柱（Plumes）的上升机制及其对地表火山作用的贡献。不同于对特定太古代地质记录的关注，我们更侧重于地幔对流系统作为一个整体，如何通过角动量守恒和热力学不稳定性，维持了行星尺度的物质循环。 粘滞性与扩散律： 深入探讨岩石在高压高温下的蠕变行为，分析不同矿物组分（如橄榄石、尖晶石结构）对流体动力学的影响。 热边界层（TBL）动力学： 剖析地幔热边界层，特别是地幔/地核边界的热交换过程，以及这些过程如何设置了地幔对流的速率和模式。 1.2 板块构造的起源与构造体系的演化 板块构造被认为是地球独有的特征，是冷却、物质再循环和山脉形成的主要机制。本书将考察支持和反对“永久板块构造”假说的证据，并对比不同构造模式（如“盖帽式”或“局域化”构造）的适用性。 俯冲带的力学： 侧重于俯冲板片的弯曲、破裂和深部脱水过程，以及这些过程如何引发深源地震和弧后伸展。讨论俯冲带的“锁闭”（Locking）与“解锁”（Unlocking）周期，这些周期是特大地震发生的物理基础。 大陆地壳的增生与再造： 探讨陆壳的形成不仅依赖于岩浆作用，更依赖于大规模的地壳缩短、加厚和剥蚀。分析裂谷作用与大洋中脊的扩张速率如何影响全球地质活动的频率。 第二部分：圈层间的相互作用——流体、岩石圈与环境的耦合 地球表层环境的变化并非孤立的，而是深部动力学向上传导能量和物质的结果。本部分关注岩石圈、水圈、大气圈之间的反馈回路。 2.1 岩石圈的刚性与破裂 岩石圈的强度决定了地表应力的积累与释放方式。我们将研究地震断层的摩擦学特性，从实验室模拟到构造带的现场观测。 应力场演化与地震循环： 深入分析不同应力状态（走滑、伸张、逆冲）下岩石破裂的临界条件。讨论慢滑移事件（Slow Slip Events）对区域应力场的长期影响，这提供了理解大地震间歇期物理过程的窗口。 岩石圈地幔的演化： 探讨岩石圈地幔的“移除”（Removal）和“置换”（Replacement）机制，例如大陆裂解过程中，热上涌如何使刚性的岩石圈地幔变弱，从而加速地表过程。 2.2 示踪地球的生命线——水与挥发分的循环 水是地球化学过程和地质活动的关键介质，其循环模式深刻影响了岩石的熔点、俯冲带的流变学以及地表的海平面。 深部水圈： 考察水分子如何被包裹在矿物晶格中（如含水相、羟基），随俯冲板片下沉至数百公里深度。讨论水在降低俯冲板片力学强度中的作用。 火山与大气交换： 量化火山活动、热液活动向大气和海洋释放的气体通量，并探讨这些通量如何与全球碳循环的长期趋势相关联。 第三部分：时间尺度的挑战——从构造期到气候响应 地球的动力学过程具有多重时间尺度，从几百万年的构造期到数百万年的气候波动。本部分将解析这些不同尺度的过程如何相互叠加，共同塑造了地球表面的面貌。 3.1 构造期与沉积盆地的形成 大型的构造事件，如超大陆的汇聚与裂解，往往设定了沉积盆地演化的边界条件。 剥蚀与沉积的动力学： 探讨大规模造山运动导致的快速隆升如何驱动河流系统的重塑和沉积物的快速搬运。分析热力学驱动的挠曲（Flexural Subsidence）如何控制大型被动大陆边缘盆地的充填历史。 构造平衡模型的应用： 运用二维和三维构造平衡模型，重建特定构造带（如褶皱推覆带）在构造加载和减荷过程中的几何演化。 3.2 构造活动对环境系统的长期影响 长期气候变化（如冰期-间冰期循环或更长期的温室/冰室状态）的驱动因素，往往植根于深部构造过程。 构造抬升与风化速率： 分析喜马拉雅山脉等高大山系的隆升如何增加岩石暴露面积，从而加速化学风化作用，将大气中的二氧化碳长期移除。讨论这种“构造-化学风化反馈”机制的效率和饱和点。 海平面变化的构造控制： 区分由冰量变化导致的基准面升降和由洋中脊扩张速率、大洋岩石圈冷却速率导致的构造性海平面变化，理解构造因素在塑造海岸线地貌中的基础性作用。 结论：一个持续演化的行星系统 本书旨在提供一个综合的视角，强调地球的各个圈层是一个相互耦合、动态平衡的系统。深部的热驱动力是所有地表现象的最终根源，而表层的流体和气候活动则通过反馈机制不断地调节和限制着深部能量的释放。对这些复杂相互作用的理解，是预测未来地质灾害和理解行星宜居性演化的关键所在。

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