Water-rock Interactions, Ore Deposits, And Environmental Geochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Geochemical Society

作者:Hellmann

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:40

装帧:Pap

isbn号码:9780941809061

丛书系列:

图书标签:

• 水岩相互作用
• 成矿作用
• 环境地球化学
• 地球化学
• 矿床学
• 水文地球化学
• 岩石学
• 环境科学
• 地球科学
• 资源环境

好的，以下是一本名为《Deep Earth Dynamics: Mantle Convection and Plate Tectonics》的图书简介，旨在详细阐述地球深部过程，并确保内容不涉及您提供的原书主题（水-岩石相互作用、矿床、环境地球化学）。 --- Deep Earth Dynamics: Mantle Convection and Plate Tectonics 一本探索地球深层驱动力的权威著作 《Deep Earth Dynamics: Mantle Convection and Plate Tectonics》 是一部深入探讨地球内部物质循环、热力学演化及其在地表宏观构造活动中表现的综合性专著。本书聚焦于地球动力学的核心机制——地幔对流，旨在揭示驱动板块构造的根本力量，并解释地球表面地貌、地震和火山活动的深源成因。 本书的写作风格力求严谨、系统，面向高年级本科生、研究生以及地球科学领域的专业研究人员。它不仅整合了最新的地球物理观测数据和实验岩石学进展，更辅以深入的数学建模和数值模拟方法，为理解地球作为一个整体的演化过程提供了坚实的理论框架。 第一部分：地球的内部结构与热力学基础 本书的开篇部分迅速建立起理解地球深部动力学的必要背景。我们首先对地球的内部结构进行回顾，从地壳、地幔到地核的界面特征，详细介绍了地震波层析成像（Seismic Tomography）如何揭示地幔的非均质性，以及这些不均匀性可能代表的温度和成分差异。 热力学基石： 核心内容集中于地幔物质的热力学性质。章节详细分析了在极高压力和温度条件下，橄榄石等主要地幔矿物（如布里奇曼石、后布里奇曼石）的相变行为、密度变化和黏滞性特征。我们着重探讨了绝热升温、等温压缩以及热导率对地幔温度场构建的影响。通过对放射性衰变热和残余热的量化分析，本书精确地界定了地幔对流的能量来源和初始驱动力。 黏滞性与流变学： 深入剖析了地幔岩石的流变学模型。这包括扩散蠕变、位错蠕变和伦敦-德布鲁克（Nabarro-Herring/Coble）蠕变机制的适用范围。我们通过实验数据约束了不同压力、温度和应力条件下地幔物质的有效黏滞系数，并讨论了水、二氧化碳等挥发分对黏滞性各向异性的潜在影响，尽管本书侧重于无水动力学模型。 第二部分：地幔对流的理论与模拟 地幔对流是地球动力学的核心议题。本部分将理论推导与现代数值模拟成果相结合，系统地阐释了地幔物质的运动模式。 对流模式与边界条件： 详细探讨了两种主要的对流模式——“层化对流”（Layered Convection）和“全地幔对流”（Whole-Mantle Convection）的争论与证据。基于对地球表面热流观测和深部地震波结构（如D”层特征）的分析，本书倾向于构建一个统一的、跨越整个地幔的对流体系。我们严格讨论了地幔对流模型的边界条件设置，包括地表刚性盖层（Lithospheric Lid）的力学响应，以及核幔边界（CMB）的复杂热力学和电磁耦合效应。 数值模拟方法论： 详细介绍了用于求解非线性、高雷诺数布西涅斯克（Boussinesq）或可压缩流体方程的先进数值技术，如有限元法（FEM）和有限体积法（FVM）。通过展示一系列经典模拟结果，读者可以直观理解： 1. 上升羽流（Plumes）的形成与演化： 如何从热边界层中分选出来，并向上穿透地幔。 2. 俯冲板块的沉降过程： 板片如何冷却、增厚，并最终沉降至CMB附近，形成“冷端”（Cold Tails）。 3. 热边界层（Thermal Boundary Layers）的建立： 解释了地壳和D”层的热物理性质差异如何源于地幔对流在固态边界上的热量耗散。 第三部分：地幔动力学与板块构造的耦合 本书的后半部分着重于将抽象的地幔对流场，与可观测的板块运动现象联系起来。 板块构造的驱动力： 深入分析了驱动板块运动的“推力”（Slab Pull）、“拖曳力”（Ridge Push）与“地幔拖拽力”（Mantle Drag）。通过建立耦合模型，本书量化了俯冲板片重力对整体板块运动的贡献，并讨论了在不同黏滞性参数下，地幔物质流动如何反作用于岩石圈板块的侧向运动。我们精确评估了地幔对流的效率及其对全球板块运动速度和方向的控制作用。 深部结构与地表形变： 探讨了深部地幔异常（如大型低剪切波速区 LLSVPs）的动力学意义。本书认为，这些位于地核边界的巨型热异常体可能与数亿年来大规模的“超级地幔柱事件”及其对岩石圈的长期影响有关。通过地幔柱与岩石圈底部的相互作用，解释了特提斯洋的关闭、大洋中脊的迁移以及大陆裂谷的形成等宏观构造事件。 地球的长期冷却： 最后，本书探讨了地幔对流在地球数十亿年演化中的作用。我们分析了地幔从早期高温状态演化至今，黏滞性如何逐渐增大，导致板块构造速率的减慢，以及地球表面热通量随时间变化的趋势。这部分内容为理解地球的“热历史”提供了坚实的动力学基础。 结论：一个统一的地球模型 《Deep Earth Dynamics: Mantle Convection and Plate Tectonics》最终提供了一个将地球物理学观测、实验岩石学约束和理论模拟融为一体的、具有高度自洽性的地球动力学模型。它不仅仅是一本教科书，更是一个研究前沿的汇编，旨在激励下一代地球科学家去探索地球深层未解之谜。读者将通过本书，清晰地认识到，我们脚下坚实的岩石圈，是数十亿年地幔热力学驱动力的直接、宏观的体现。 ---

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