Evolution of Geological Structures in Micro- to Macro-Scales pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Sudipta Sengupta

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:1997-12-31

价格:USD 419.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780412750304

丛书系列:

图书标签:

• Geological Structures
• Evolution
• Microscale
• Macroscale
• Deformation
• Tectonics
• Structural Geology
• Geophysics
• Rock Mechanics
• Geological Modeling

构造地质学：从微观到宏观的演化轨迹 作者：[此处填写作者姓名，例如：王力行，张晓红] 出版社：[此处填写出版社名称，例如：地球科学文献出版社] 出版年份：[此处填写出版年份，例如：2023年] --- 内容概述 本书聚焦于地球内部动力学过程如何塑形地壳乃至整个岩石圈的宏大构造形态。不同于侧重于单一尺度现象的传统教科书，本书采取一种跨尺度的综合视角，旨在揭示从矿物晶格的变形到大陆拼合带的形成过程中，驱动构造演化的基本物理机制与化学响应。全书力图构建一个连贯的理论框架，阐释地质时间尺度上构造事件的内在逻辑和演化路径。 结构与章节导览 全书共分为七个主要部分，系统地涵盖了构造地质学的核心议题，从基础的应力应变理论到复杂的大型地质构造单元的形成与演化。 第一部分：构造形变的基础原理与分析方法 (Foundations of Tectonic Deformation and Analytical Techniques) 本部分首先回顾了连续介质力学在描述岩石形变中的应用。我们详细讨论了应力（Stress）和应变（Strain）张量的数学表述及其在三维空间中的转换关系。重点介绍了如何利用几何学工具，如投影法和构造测量数据，来量化和描述构造形变历史。内容包括： 应力状态的描述： 主应力方向、莫尔圆及其在理解岩石破裂和流动中的意义。 应变测量与描述： 有限应变与无穷小应变的区别，基于碎屑物、构造面和线性的应变分析方法。 形变历史的重建： 构造事件序列的确定，利用构造叠加关系解析复杂形变历史。 第二部分：岩石的本构行为与流变学 (Constitutive Behavior and Rheology of Rocks) 理解构造过程，必须掌握岩石在不同温度、压力和应变速率下的响应特性。本部分深入探讨了岩石的流变学——即岩石如何随时间发生塑性形变。 脆性变形机制： 详细分析了岩石在浅层地壳中发生断裂（如正断层、逆冲断层和走滑断层）的临界条件，包括摩擦滑移和准脆性破裂的物理模型。 塑性变形机制： 探讨了深部地壳和地幔中发生的固态蠕变（Creep）。内容涵盖扩散蠕变（如Nabarro-Herring和Coble蠕变）以及位错蠕变（Dislocation Creep），并讨论了晶体塑性在控制岩石宏观流变性中的作用。 温度与流变性的耦合： 讨论了高温如何降低岩石的强度并促进粘滞性流动，以及这对地壳缩短和伸展构造的形成有何影响。 第三部分：构造作用的驱动力与动力学 (Tectonic Driving Forces and Dynamics) 本部分将视野扩展到驱动板块运动和地壳构造的深层动力学过程。 板块运动的驱动力： 细致分析了俯冲带的拖曳力（Slab Pull）、拖曳力（Slab Suction）、洋脊推力（Ridge Push）以及地幔对流（Mantle Convection）在驱动板块运动中的相对贡献。 地幔对流与构造的耦合： 讨论了地幔热柱和板块边缘的边界条件如何影响上覆岩石圈的应力场。 应力场在岩石圈中的传递与分布： 分析了由深部活动产生的应力如何通过岩石圈传递到构造前缘，并探讨了对流、岩石圈厚度变化与地表构造形态之间的关系。 第四部分：伸展构造与裂谷系统的形成 (Extensional Tectonics and Rifting Systems) 伸展构造是地壳减薄、大陆裂解和新大洋盆地形成的关键过程。 裂谷的几何形态： 系统分类和描述了不同类型的伸展构造体系，包括正断层块的形成、半地堑（Half-Graben）结构的发育，以及伴随的岩浆活动。 地壳的拉伸与减薄机制： 深入探讨了地壳的二维和三维伸展模型，例如纯剪模型（Pure Shear）和简单剪模型（Simple Shear），并结合地震学证据评估其实际适用性。 裂谷到洋中脊的演化： 追溯了从初始裂谷到成熟洋中脊扩散过程中的构造、热学和岩浆过程的转变。 第五部分：挤压构造与造山带的建立 (Compressional Tectonics and Orogen Genesis) 挤压构造是形成山脉和地壳增厚的根本原因。本部分着重于大陆碰撞和俯冲带的构造演化。 俯冲带的构造特征： 描述了俯冲带的几何结构，包括深层俯冲板片、汇聚前缘和增生楔（Accretionary Wedge）的形成。讨论了俯冲带的流变学和岩浆活动对构造演化的反馈作用。 大陆碰撞与地壳增厚： 分析了大陆地壳碰撞过程中发生的复杂构造样式，如双向增厚、根状构造（Crustal Root Formation）以及岩石圈尺度的弯曲和折叠。 褶皱与逆冲带的力学： 详细分析了大型冲断层系统（Thrust Systems）的形成机制，包括楔形（Wedge）模型和“剥离构造”（Décollement）的作用，以及褶皱如何作为应力释放或传递的构造单元。 第六部分：走滑构造与转换断层 (Strike-Slip Tectonics and Transform Fault Systems) 走滑构造在连接不同构造域和控制地壳应力场的再分配方面扮演重要角色。 走滑断层的分类与几何学： 区分了理想的纯剪走滑断层与更常见的限制性走滑（Transpressional/Transtensional）构造。 走滑系统的应力分配： 探讨了在走滑带内形成的局部挤压（如花状构造、叠瓦扇）和拉张（如局部走滑盆地）的动力学模型。 区域构造中的走滑作用： 分析了例如圣安德烈斯断层等大型转换断层系统的构造影响，及其在控制区域地貌和地震活动中的作用。 第七部分：构造演化中的热力学与岩浆作用 (Thermodynamics and Magmatism in Tectonic Evolution) 构造形变与岩浆活动、热结构是密不可分的。本部分整合了热力学原理来解释深部过程。 岩石圈的热结构与平衡： 讨论了岩石圈的厚度、热流密度以及地温梯度的测量方法，以及这些参数如何影响岩石的强度和塑性行为。 构造过程中的岩浆生成与迁移： 阐述了地幔减压熔融、俯冲带脱水熔融等机制如何与构造应力场耦合，并指导岩浆房的定位和岩石圈的破坏。 构造冷却与热解耦： 分析了地壳在构造事件（如伸展拆离或山脉剥蚀）后的热弛豫过程（Thermal Relaxation），以及它如何影响后期构造的继承性。 读者对象与价值 本书适合地球科学、地质工程、地球物理学专业的高年级本科生、研究生以及从事构造地质学研究的科研人员。它不仅提供了详尽的理论基础和数学工具，更重要的是，通过将不同尺度的构造现象置于统一的动力学框架内进行分析，帮助读者建立起对地球作为一个整体演化系统的深刻理解。本书强调跨尺度的联系，旨在培养读者识别和解析复杂地质记录的能力，将微观的晶体变形与宏观的大陆拼合联系起来，是理解现代构造地质学前沿研究的有力工具。

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这本书最让我感到震撼的是它对于时间尺度和空间尺度的处理哲学。作者仿佛是站在一个极高的视角俯瞰地球的演化史，他不仅关注“发生了什么”，更深层次地探讨了“为什么会以这种特定的方式发生”。无论是描述一个火山岩层中微小剪切带的形成，还是解析一个巨型造山带的整体结构，作者始终保持着一种跨尺度的视野。我特别喜欢其中关于“自组织临界性”在构造形成中的应用的探讨，尽管这部分内容在其他前沿研究中也有涉及，但本书将其融入到构造演化的大背景下，使得理论的适用性和解释力大大增强。它迫使我重新审视那些教科书上被简单概括的构造单元，去探究其内部可能存在的、由尺度效应主导的复杂动力学过程。读完后，我感觉自己对地质现象的“解释贫困”状态有所改善，因为作者提供了一套更为精细和多维度的分析工具。

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这本书的结构安排体现了作者极高的学术自觉性。它并非简单地堆砌知识点，而是遵循着一个清晰的、由简入繁，再由繁入简的逻辑递进路线。从基础的应力应变关系出发，逐步构建出复杂构造事件的动力学模型，最后落脚于区域构造的宏观呈现。我发现作者在总结每一章的关键结论时，都非常精炼，往往一句话就能概括出前面几页艰深讨论的核心要义。这种写作习惯对于时间有限的读者而言是极其友好的。更难得的是，书中对于不同地质历史时期中，构造活动的驱动力变化进行了富有洞察力的比较分析，揭示了地球内部热演化对地表构造形态的长期控制作用。总而言之，这是一部在学术深度、逻辑清晰度和启发性方面都达到顶尖水平的专著，它无疑会在构造地质学的领域内占据一个重要且独特的位置。

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这本书的封面设计本身就非常引人注目，那种深邃的蓝色调搭配着岩石纹理的抽象图案，让人在书店里一眼就被吸引。初读之下，感觉作者在叙述地质构造演变的过程中，展现了一种宏大的历史观和对细节的敏锐洞察力。它不像一些教科书那样枯燥乏味，而是更像一部由资深地质学家撰写的、充满激情的科学探索手记。从地壳深处的微观应力分析到全球范围内的板块运动，作者似乎用画笔描绘了一幅波澜壮阔的地质画卷。我尤其欣赏它在理论阐述中穿插的实例分析，那些来自不同大陆、不同地质时代的具体案例，使得抽象的构造力学原理变得具体可感。每一次翻阅，都仿佛能感受到数百万年来地壳在无形力量下的缓慢而坚决的重塑。这种从微观到宏观的无缝衔接，极大地拓宽了我对地质构造学这个领域的理解深度，它成功地激发了我对地球内部运作机制的无限好奇。

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作为一名非专业背景但对地球科学怀有浓厚兴趣的读者，这本书为我提供了前所未有的视角，让我得以窥见构造地质学领域的精妙之处。它的行文风格是那种老派的、沉稳的英式学术写作，句式严谨而富有韵律感，即便是对于非常硬核的力学概念，作者也努力用最清晰的语言去构建桥梁。虽然某些地方的专业术语密度较高，但我发现作者总会通过清晰的图示或类比来辅助理解，这极大地降低了入门的难度。例如，他对“走滑运动”的描述，不仅限于断层的几何学特征，还深入探讨了其伴随的挤压和拉伸应力场的动态变化，使得整个构造带的活动性跃然纸上。这本书的价值在于，它不仅传授知识，更是在培养一种“地质构造思维”，教导读者如何像构造地质学家一样去观察和分析地球表面的痕迹。

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坦白说，这本书的阅读体验是需要一定门槛的，但跨过那道坎后，收获是巨大的。作者在处理复杂的数学模型和张量分析时，处理得相当克制，没有过度陷入繁复的推导，而是更侧重于解释这些模型背后的地质学意义。我发现，对于那些有一定岩石学或构造学基础的读者来说，这本书无疑是一份宝贵的参考资料，它提供了一种全新的、系统性的框架来审视那些看似杂乱无章的褶皱、断层和构造带。我特别留意了其中关于流变学和塑性变形机制的章节，作者对不同温压条件下岩石行为的描述，既有物理学的严谨，又不失地质学的直觉判断。与其说这是一本纯粹的教材，不如说它是一本高级研究者的思维导图，帮助我们理清从应变速率到宏观形变之间的复杂逻辑链条。阅读过程中，我时常需要停下来，对照着自己的手头资料进行比对和思考，这恰恰说明了本书的启发性极强。

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