Subduction Zone Geodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Funiciello, Francesca 编

出品人:

页数:275

译者:

出版时间:

价格:$ 224.87

装帧:

isbn号码:9783540879718

丛书系列:

图书标签:

• geodynamics
• Subduction zones
• Geodynamics
• Plate tectonics
• Mantle dynamics
• Seismic activity
• Geophysical modeling
• Earth structure
• Volcanism
• Continental crust
• Oceanic crust

好的，这是一份不包含《Subduction Zone Geodynamics》内容的、关于地质学领域图书的详细简介。 《地球深部过程与板块构造：一种多尺度视角》 导言：理解我们星球的动态引擎 地球是一个充满活力的行星，其地表形态和内部结构在数百万年的时间尺度上持续演化。这种演化的核心驱动力在于板块构造——一个涉及地壳和上地幔动态相互作用的全球性过程。本书《地球深部过程与板块构造：一种多尺度视角》旨在提供一个全面且深入的框架，用以解析驱动这些宏大构造运动的物理机制、化学反应和热力学条件。我们聚焦于从微观晶体结构到全球板块再分配的各个尺度，探讨地幔的粘滞性、岩石圈的力学响应以及地表圈层之间的物质和能量交换。 第一部分：地球的内部结构与热力学基础 本书的开篇将建立理解板块构造的物理学和化学基础。我们将详细审视地震波层析成像提供的证据，描绘出地幔的复杂结构，包括从岩石圈到外核边界的过渡带。重点在于理解地幔物质的本构关系——即岩石在高压高温下的流变学特性。 1.1 地幔流变学与粘滞性 我们将深入探讨地幔物质的蠕变机制。这包括扩散蠕变（Nabarro-Herring和Coble蠕变）、位错蠕变（基于晶体滑移和攀移），以及在构造应力下的非晶质流变。针对不同的温度和压力条件，我们将量化不同矿物（如橄榄石、辉石）的流变参数，解释地幔如何表现出“固体”的长期强度和“流体”的短期响应。 1.2 热驱动：对流的驱动力 板块构造的根本动力来源于地幔深处的对流。本部分将详述浮力驱动机制，重点分析放射性元素衰变产生的热源（内部热源）与从地核传递上来的热量（外部热源）之间的平衡。通过分析瑞利数（Rayleigh number）和普朗特数（Prandtl number），我们量化地幔对流的效率和模式——是分层对流还是整体对流，以及这些模式如何影响地表应力场。 1.3 相变与矿物物理学 地球内部物质的相变对地幔结构和动力学至关重要。我们将考察橄榄石到尖晶石和后尖晶石结构（如布里奇曼石、铁方石）的转变，以及这些转变如何改变岩石的密度和刚度，从而影响对流的结构。同时，高压下水和挥发性物质在矿物晶格中的溶解度及其对岩石熔点和粘滞性的影响也将被详细讨论。 第二部分：岩石圈的力学响应与地表形变 在理解地幔驱动力的基础上，本书转向研究地壳和上地幔顶部的岩石圈如何响应这些深部应力，并表现出我们在地表观察到的构造特征。 2.1 岩石圈的厚度和挠曲 岩石圈的力学厚度是确定地表过程（如沉积盆地的形成、山脉的隆升）的关键参数。我们将应用板壳理论（Plate Bending Theory）来分析地壳对上覆载荷（如冰盖、火山堆或沉积物）的弹性或粘弹性响应。这包括对海洋岩石圈随时间冷却和增厚过程的建模。 2.2 大陆伸展与裂谷作用 本书将细致分析大陆裂谷的形成过程。重点在于描述拉伸过程中的应力传递机制：从均匀伸展到聚焦的断裂带形成。我们将使用几何学模型（如纯剪切模型）来解释地壳的增厚和减薄，以及由此产生的正断层和地幔抬升如何形成新的大洋盆地。 2.3 造山作用与地壳缩短 在汇聚边界，岩石圈的缩短和增厚是山脉形成的关键。我们将探索地壳增厚是通过纯粹的挤压还是伴随有物质的侧向逃逸（Flowing Outward）来完成的。详细研究俯冲过程中地壳物质的折叠、逆冲和变质作用，以及随后的地壳根的形成与剥蚀动力学。 第三部分：板块边界的能量与物质循环 板块构造本质上是一个物质和能量交换的循环系统。本部分专注于解析在主要的板块边界类型中发生的具体物理化学过程。 3.1 俯冲带中的流体迁移与熔融 俯冲带是地球上最活跃的构造环境之一。我们将分析俯冲的板块（通常是海洋岩石圈）如何携带大量水和CO2进入地幔。重点探讨脱水反应的温度和压力条件，以及这些流体如何降低上覆地幔楔的固相线温度，引发弧岩浆的形成。我们将评估不同俯冲速率和板片年龄对岩浆性质的影响。 3.2 转型断层与走滑运动 在走滑边界，应力主要以剪切形式释放。我们将分析沿大型转换断层带（如圣安德烈斯断层）的摩擦学行为。讨论摩擦生热、断层带的精细结构（如断层泥的形成）以及这些因素如何控制断层运动的速率和地震的周期性。 3.3 洋中脊的岩浆作用与扩张力 洋中脊是新的岩石圈生成的地方。我们将详细考察幔物质的减压熔融机制，以及岩浆房的结构如何影响新生洋壳的厚度和组成。本书探讨了“洋脊推进”（Ridge Push）作为板块运动驱动力的相对重要性，并分析了幔柱（Plumes）对洋脊形态的影响。 第四部分：长期演化与耦合系统 最后，本书将视野拓展至更宏大的时间尺度，考察地幔动力学、地表过程和生物圈之间的复杂反馈关系。 4.1 地幔柱的起源与地表效应 我们将区分被动的岩石圈拉伸所致的岩浆活动（如裂谷）与主动的、由地幔深处上升的“热柱”（Plumes）引发的岩浆作用（如大洋岩石大省，LIPs）。分析地幔柱的上升动力学及其对地表气候和生物多样性潜在的长期影响。 4.2 全球构造与气候反馈 板块构造通过改变海陆分布（构造对气候的影响）和通过火山作用释放温室气体（火山对气候的反馈）深刻地影响着地球气候系统。我们将探讨大陆漂移如何影响海洋环流模式，以及长期构造活动与全球碳循环之间的耦合机制。 结论：展望未来的地球科学 《地球深部过程与板块构造：一种多尺度视角》总结了当前对驱动地球动态系统的理解，同时指出了未来研究的前沿方向，特别是在高精度模拟、深部物质成分的直接约束，以及地幔-外核边界的相互作用等方面的挑战。本书适合于地质学、地球物理学、地球化学及相关领域的本科生、研究生以及专业研究人员阅读和参考。

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