Reversals of the Earth's Magnetic Field pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Jacobs, J.A.

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:2005-7

价格:$ 97.18

装帧:Pap

isbn号码:9780521675567

丛书系列:

图书标签:

• 地球磁场
• 地磁反转
• 古地磁学
• 地球物理学
• 地质学
• 磁场
• 地球科学
• 地磁
• 古气候
• 地核

好的，这是一份针对一本名为《地球磁场反转纪事》（暂定名，因为不能使用您提供的书名）的图书的详细内容简介，内容严格围绕地质学、古地磁学、行星科学的既有知识构建，力求详实且自然。 --- 《地壳深处的呢喃：行星磁场动力学与深源记录》 内容概述 《地壳深处的呢喃：行星磁场动力学与深源记录》是一部专注于地球深部过程、地核物理、以及行星际环境如何塑造我们所观测到的地质记录的综合性学术专著。本书跳脱出传统的地磁学叙事框架，深入探索地核物质的极端状态、发电机理论的最新模型验证，以及这些深层活动如何通过岩石圈留下的磁性“指纹”被解码。全书以跨学科的视角，整合了高压物理实验、地球动力学模拟、以及对月球、火星等类地行星磁场演化的比较研究，旨在揭示行星磁场在宜居性维持中的关键作用及其随时间推移的波动机制。 第一部分：地核的炼金术——极端条件下的物质行为 本书的第一部分聚焦于地球内部的物理化学环境，特别是地核的液态外核和固态内核。 第一章：超越布里渊区——外核物质的相变与输运性质 本章详细考察了当前实验地球物理学在模拟地核压力（135 GPa以上）和温度（约4000-6000 K）下的最新进展。重点分析了铁镍合金在这些极端条件下的电导率、粘度和热导率如何影响其对流模式。我们审视了“近自由电子模型”与“强相关电子模型”在解释外核低电导率这一长期难题上的优劣。特别地，本章引入了对液态铁合金中轻元素（如硅、硫、氧）溶解度及其对流驱动力的精细分析，这些轻元素的分异过程被认为是驱动地核对流的重要热力学引擎。 第二章：内核的结晶与对流：固态核心的形成史 内核的生长速率和其内部的各向异性是理解当代地核动力学的核心。本章探讨了内核的晶体学结构——主要是六方紧密堆积（HCP）的铁晶体——如何在压力和温度梯度下形成特定的结晶轴。通过结合同步辐射衍射数据和地球物理地震学观测（如横波在内核的传播差异），我们重建了内核生长历史的可能情景。我们假设，内核的固化过程可能伴随着某种形式的“固态对流”或“晶体滑移”，这直接影响了地核物质的物质输运效率，并对地幔的长期热演化产生反馈。 第二部分：发电机理论的深化——从微观到宏观的耦合 第二部分是全书的理论核心，致力于解析地核动力学如何转化为地球磁场。 第三章：地磁场产生机制的拓扑学：从湍流到有序结构 本章挑战了传统“平均场理论”（Mean-Field Theory）的局限性，转而探索三维非线性磁流体动力学（MHD）模拟的最新成果。我们不再将磁场视为简单的偶极子，而是深入研究了磁场的“多极分量”和“非偶极分量”的起源。详细论述了“阿尔文波的二次不稳定性”以及“磁通量泵浦机制”在外核中的具体实现方式。特别关注了磁场局部不稳定性如何导致“磁通量绳”（Flux Ropes）的形成，并沿着地幔柱上升路径在核幔边界（CMB）附近积聚的现象。 第四章：核幔边界的互动：CMB的热力学与阻力效应 核幔边界是地球内部最剧烈的界面之一。本章分析了地幔热物质的下沉（冷物质）和地幔柱物质的上涌（热物质）如何影响CMB的温度梯度和流体速度。我们采用先进的粘滞耦合模型，探讨了地幔的电导率和粘性层（如D''层）对地核流体的“阻力效应”。这种阻力被证明是改变地核对流模式，并可能间接影响磁场在特定区域（如南大西洋异常区）的减弱和形态变化的关键因素。 第三部分：深源信号的沉积——古地磁学的地质学解码 本书的第三部分将理论与实际地质记录相结合，侧重于如何从岩石中提取地核活动的古老信息。 第五章：热记录与磁记录的解耦：热历史对剩余磁场的污染 磁记录的可靠性高度依赖于岩石的冷却历史。本章聚焦于热剩磁（TRM）和热粘失磁（VRM）的获取与损失过程。我们详细分析了火成岩和沉积物在形成后的再加热事件（如构造变质作用、热液活动）对原始磁场信号的“擦除”或“重塑”效应。本书引入了新型的磁化“分步退磁法”和“铁氧化物相变分析”，以期更精确地分离出记录在不同矿物相中的古磁场信息，从而提高古地磁极性转换的定年精度。 第六章：沉积物的磁性载体与沉积作用的磁场耦合 沉积岩记录的磁性主要来源于磁性矿物在沉积过程中的定向排列。本章深入探讨了生物成因磁性矿物（如磁细菌的磁小体）在磁化过程中的贡献，并讨论了河流、湖泊和海洋环境中的沉积速率和水动力学对“沉积剩磁”（CRM）质量的影响。我们着重分析了在低磁场强度时期，沉积物中微弱的磁信号如何被环境噪声淹没的机制，并提出了识别低场强记录的统计学判据。 第四章：类地行星的磁场比较与宜居性的驱动力 本书的最后一部分将地球置于更广阔的行星演化背景下进行考察。 第七章：火星与月球的磁性遗迹：行星磁场衰变的模式比较 通过对火星极地撞击坑岩石和月球阿波罗样本的磁性分析，本章重建了这两个无磁场或弱磁场行星的早期磁场历史。我们对比了火星地核的快速冷却与地球地核的长期维持机制，强调了“热物质输运效率”和“地幔尺寸”对维持发电机活动时间长度的决定性作用。对于月球，我们探讨了其早期强烈磁场消亡后，岩石圈内“残留磁场”（Fossil Fields）的结构特征及其对太阳风侵蚀历史的指示意义。 第八章：结论：长寿命磁场的地球特殊性与未来研究方向 总结地球磁场长期稳定性的关键因素，包括合适的核心-地幔热流密度、相对较小的内核生长速率以及地幔热盖层的稳定作用。本章展望了利用新型量子传感器（如 NV 色心）对地壳磁场进行高精度时间序列测量的潜力，并探讨了地核动力学与地球深部碳循环之间潜在的、尚未完全揭示的反馈机制。 ---

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