超高壓變質的構造附加壓力與形成深度 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:

作者:王方正

出品人:

頁數:212

译者:

出版時間:2004-12-1

價格:54.00元

裝幀:精裝(無盤)

isbn號碼:9787030144324

叢書系列:

圖書標籤:

• 超高壓變質作用
• 構造地質學
• 變質岩石學
• 大陸碰撞
• 俯衝帶
• 地幔動力學
• 岩石學
• 地球化學
• 構造物理
• 深部過程

好的，這是一本關於地球深部物質組成、礦物物理性質及其在闆塊構造過程中的行為的專著。 書名： 《地幔深部礦物物理學導論》 內容簡介： 本書旨在係統梳理和深入探討地球內部圈層——特彆是地幔——的物質組成、晶體結構、以及在極端高壓和高溫條件下所展現齣的物理和化學性質。地幔作為地球體積最大的組成部分，其物質的演化機製直接控製著地球的動力學過程，包括闆塊構造、岩漿活動、以及地磁場的維持。理解地幔深處物質的行為，是揭示地球起源、演化和內部結構的關鍵。 本書結構清晰，內容涵蓋瞭從地殼底部到核幔邊界的物理化學過程，尤其側重於橄欖石和尖晶石族礦物在不同壓力溫度條件下的相變、晶格畸變、以及對流動力學響應。 第一部分：地幔物質的組成與晶體化學基礎 本部分首先建立理解地幔礦物行為的晶體化學基礎。地球化學傢和礦物物理學傢長期以來緻力於確定地幔的“標準”組成模型，即所謂的“典型地幔”模型。然而，隨著高壓實驗技術的發展，我們逐漸認識到地幔的物質組成並非均勻一緻，而是存在著顯著的化學異質性，尤其是在俯衝帶和地幔柱的區域。 我們將詳細介紹地幔中最主要的礦物相：橄欖石（富含鎂鐵的矽酸鹽固溶體）和輝石。討論它們的晶體結構基礎，包括矽氧四麵體和八麵體配位環境的幾何特徵。接著，深入探討這些結構如何對外部應力（如壓力和剪切）作齣反應。我們將重點分析固溶體在不同壓力下的溶解度、組分偏析的趨勢，以及在俯衝過程中水或揮發性物質的進入對晶格穩定性的影響。 此外，本部分會概述地幔中次要但重要的相，如石榴石、尖晶石和鈣鈦礦結構。這些相在深部地幔的密度和粘度變化中起著決定性的作用。我們不僅關注它們的化學組分，更關注它們在不同壓力下穩定存在的區間，為後續討論相變奠定基礎。 第二部分：極端環境下的礦物相變與結構演化 地球內部的壓力和溫度條件是地球錶麵無法比擬的。本書的核心部分之一便是對地幔礦物在數韆兆帕斯卡（GPa）和上韆開爾文（K）條件下發生的相變進行詳盡的論述。 橄欖石的深度命運： 橄欖石是上地幔（約410公裏深度以上）的主要礦物，但在約410公裏處，它會發生一個著名的吸熱相變，轉化為密度更大的尖晶石結構——瓦斯利岩（Wadsleyite），隨後進一步轉變為林伍德石（Ringwoodite）。本書將詳細分析這些相變發生的精確壓力和溫度條件，並討論這些轉變過程中體積的急劇變化如何影響地震波速的突然跳躍（即410公裏間斷麵）。我們還將探討水在這些相變中的作用——水如何通過替代晶格中的氧或矽離子來降低相變壓力，從而控製著俯衝闆片的水圈深度。 高壓下的晶體塑性： 結構穩定性的討論延伸至礦物的力學響應。在地幔深處，溫度和壓力使得岩石錶現齣蠕變和塑性變形。本部分將深入探討在高壓下支配礦物變形機製的位錯運動、擴散蠕變和晶格鏇轉。我們將結閤同步輻射和金剛石對頂砧（DAC）實驗的結果，量化不同晶麵在不同應力狀態下的滑移係統激活，這對於模擬地幔的對流速率至關重要。例如，我們將探討高壓下橄欖石滑移係統從“穿過c軸”嚮“穿過a軸”的轉變對地幔各嚮異性的影響。 第三部分：深部地幔與核幔邊界的物理性質 本書的後半部分將焦點轉移到地球深部——下地幔乃至核幔邊界（CMB）附近。 下地幔的復雜性： 下地幔（約660公裏以下）主要由高壓鈣鈦礦結構（如鎂原鈣鈦礦，Bridgmanite）組成。我們不僅要理解這些礦物的超高壓穩定結構，更要研究它們的傳輸性質。密度、熱導率和電導率是驅動深部對流和熱量交換的關鍵參數。本書將利用第一性原理計算（DFT）和高溫高壓實驗數據，分析這些材料在極端條件下的晶格振動（聲子散射）如何影響其熱擴散能力。低熱導率的假說（即“熱蓋效應”）將作為重點討論對象。 磁場源頭與核幔邊界的相互作用： 盡管本書主要關注矽酸鹽地幔，但我們必須考慮與地核的界麵——核幔邊界（CMB）。在CMB附近，地幔物質可能受到地核的極端熱流和化學作用影響，可能形成富鐵的低剪切波速帶（LLSVP）。我們將討論這些異常區域的物質組成可能是什麼，以及它們對地幔對流模式、熱傳遞效率以及地磁發電機的影響。 結論與展望： 本書最後將總結當前對地幔物質理解的重大進展，並指齣仍然存在的關鍵科學問題，例如：地幔深處的含水量究竟是多少？是否存在一個超高密度相（如“在原子尺度上”的鑽石或非晶態相）？這些問題的解決將依賴於未來更高精度的高壓設備和更強大的計算模擬方法。 本書適閤地球物理學、岩石學、材料科學以及高壓物理學領域的研究人員和高年級本科生、研究生閱讀。它不僅是一部理論綜述，更是對實驗和計算模擬結果的綜閤應用指南。通過閱讀本書，讀者將能夠建立起一個堅實的、基於原子尺度的物理化學框架，用以理解地球內部的動力學過程。

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這本書的排版和插圖設計堪稱教科書級彆的典範。我通常對厚重的學術著作不太感冒，但這本書的視覺呈現方式讓人眼前一亮。那些關於變質岩相帶演化的彩色插圖，色彩的過渡和細節的把握都極其精準，極大地輔助瞭對文字描述的理解。閱讀過程中，我常常停下來反復揣摩那些岩石學照片，它們清晰地展示瞭壓力和溫度梯度對岩石結構産生的決定性影響。作者在討論“形成深度”時，沒有采用那種乾巴巴的公式堆砌，而是結閤瞭現代地球物理探測結果，使得深度信息與構造事件的關聯性更加直觀和可信。這本書的價值，不僅在於其學術內容的深度，更在於它將那些抽象的地球物理概念，通過高質量的視覺輔助材料，轉化成瞭可以被有效吸收的知識。

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從一個純粹的構造地質學愛好者的角度來看，這本書的最大亮點在於其跨學科的整閤能力。它沒有將變質作用孤立地看待，而是將其緊密地嵌入到區域構造演化的宏大敘事之中。特彆是作者在論述俯衝帶和碰撞帶中不同應力狀態如何塑造岩石圈性質時，那種思維的跳躍性和整閤性令人印象深刻。我感覺自己仿佛參與瞭一場關於大陸動力學的辯論，作者用紮實的證據鏈條，有力地駁斥瞭一些陳舊的觀點，並提齣瞭更具說服力的解釋框架。這種批判性思維的展現，讓整本書的論述充滿瞭活力和前瞻性，它促使讀者不斷地去質疑和驗證自己已有的認知，而不是被動接受既有結論。

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這本書的語言風格極為凝練和精確，每一個詞匯的選擇都似乎經過瞭深思熟慮，沒有絲毫的冗餘。這種高度的學術錶達，雖然對讀者的基礎知識有一定的要求，但一旦跨過那道門檻，收獲將是巨大的。我尤其喜歡作者在總結某個變質事件時所使用的那種嚴謹的邏輯遞進方式，從初始沉積到最終剝露，每一個階段的能量轉化和應力釋放都被梳理得井井有條，清晰得如同一個高精度的工程藍圖。它提供瞭一種理解地球曆史的全新視角，不再是簡單的岩石分類，而是對特定構造環境下的物理化學過程的完整重構。對於需要撰寫專業報告或者進行科研選題的讀者而言，這本書提供瞭無可替代的思維模型和術語框架。

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我必須承認，初次翻閱這本書時，我對於其中涉及的大量專業術語感到有些壓力，但隨著閱讀的深入，我發現作者提供瞭一個非常優秀的“學習路徑”。書中對於一些關鍵礦物組閤的齣現條件，做瞭非常詳盡的背景介紹，這使得即便是對特定礦物學不太熟悉的讀者，也能很快跟上節奏。這本書的實用性體現在，它不僅告訴你“是什麼”，更深入地解釋瞭“為什麼會這樣”，這種因果關係的闡釋，遠比單純的現象描述更有價值。它像是一位經驗豐富的老地質學傢，耐心地在你身邊，一步步引導你解讀地球母親的沉默信息，最終讓你對高壓變質帶的形成機製有一個豁然開朗的理解。

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這本書讀起來簡直像在攀登一座知識的高峰，每一個章節都像在揭示地殼深處那些不為人知的秘密。作者的筆觸非常細膩，尤其是在描述那些極端高溫高壓環境下岩石變質的微觀過程時，讓人仿佛能親眼目睹礦物是如何在重壓下重組自身的結構。我特彆欣賞書中對於“構造附加壓力”這個概念的深入探討，它不是簡單地拋齣一個理論，而是通過大量的實例和精妙的圖解，將這個復雜的地球動力學過程描繪得栩栩如生。書中的數據和圖錶專業性極強，但作者的敘述方式又巧妙地平衡瞭學術的嚴謹與閱讀的流暢性，即便是初涉該領域的讀者，也能從中感受到地質學的魅力。這本書無疑是為那些對深部地質過程有著強烈好奇心的研究者和學生量身打造的，它不僅僅是一本教科書，更像是一場深入地球內部的奇妙旅程。

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