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出版者:

作者:Ragan, Donal M.

出品人:

页数:624

译者:

出版时间:2009-11

价格:$ 91.53

装帧:

isbn号码:9780521745833

丛书系列:

图书标签:

• 地质学
• 构造地质学
• 地质构造
• 地质学教材
• 岩石变形
• 断层
• 褶皱
• 地壳运动
• 板块构造
• 地质工程

《地质构造基础：岩石变形与地球动力学》 图书简介 本书旨在为地质学、地球科学、土木工程以及资源勘探等领域的学生、研究人员和专业人士提供一个全面而深入的构造地质学基础知识体系。不同于侧重于特定地质环境或高级数学模型的著作，本书将重点放在构造变形的基本概念、描述方法、控制因素以及由此产生的宏观地质现象的形成机制上。我们的目标是建立一个坚实、直观的物理图像，帮助读者理解地球内部物质如何响应应力并产生我们今天所观察到的地壳形貌。 第一部分：构造形迹与应力应变基础 本部分是理解后续复杂构造现象的基石。我们首先详细探讨构造地质学中常用的基本术语和测量方法。 应力与应变：物理学的视角 构造运动的本质是岩石在应力作用下的变形。我们从连续介质力学出发，严谨地定义了应力（Stress）——作用在单位面积上的力，并区分了正应力（Normal Stress）和剪应力（Shear Stress）。随后，我们深入探讨了应变（Strain）的测量与描述。线应变（Elongation）和角应变（Shear Strain）是描述岩石形变程度的关键参数。我们将重点介绍应变椭球体（Strain Ellipsoid）的概念，阐明其三个主轴（$A_1, A_2, A_3$）如何量化三维变形，这对于后续分析构造面和构造线方位至关重要。 构造形迹的描述与统计 地质野外记录的岩石构造面（如层面、片理、剪切带边界）和构造线（如褶皱轴线、断层线上滑痕）是重建构造历史的直接证据。本书详细介绍了如何利用投影技术，特别是等角投影（Stereographic Projection），来处理和分析这些空间数据。我们将逐步演示如何通过投影图解法确定构造面的倾向和倾角、构造线的倾伏（Plunge）和方位（Trend）。统计学方法被引入，用于处理大量的野外数据，例如使用圆分布函数来确定优势的构造结构面集合，并计算它们的平均方向。 岩石的本构关系：从弹性到粘塑性 岩石并非均匀地以同一种方式响应力。本部分将详细分类讨论岩石在不同温度、压力和应变速率下的力学行为。弹性变形（Elastic Deformation）作为一种可恢复的形变，其特征是胡克定律的应用；而粘性（Viscous）和塑性（Plastic）变形则代表了不可逆的形变过程。我们将介绍著名的Drucker-Prager 准则和Mohr-Coulomb 破坏准则，它们是预测岩石何时从弹性状态转变为破坏（破裂或屈服）的关键。特别地，本书将花大量篇幅讨论低温下的脆性变形（如断裂和节理的形成）和高温下的延性变形（如叶理的生成和矿物再结晶），为理解地壳深部的流变学奠定基础。 第二部分：节理、断层与脆性构造 脆性变形是地壳上部最常见的构造现象，控制着地震的发生和油气储层的分布。 节理：无明显位移的裂隙 节理（Joints）是岩石中发育的、几乎没有可见相对位移的破裂面。本书从应力场角度出发，系统阐述了节理的成因。我们将重点分析最大主应力场与节理面的几何关系，特别是张性节理（Tensile Joints）和剪切节理（Shear Joints）的形成机制。通过实例分析，读者将学会如何区分不同成因的节理群（如卸荷节理、构造节理、冷却节理），并理解节理密度对岩体工程性质的影响。 断层：岩石圈的“伤疤” 断层（Faults）是具有明显相对位移的破碎带。本书将断层分类系统地介绍，包括其几何学描述（走向、倾角、滑移向量）和运动学分类。 1. 正断层（Normal Faults）： 在伸展构造环境下，由于拉伸应力导致地壳减薄，是地幔热柱和裂谷形成的主要标志。 2. 逆断层（Reverse Faults）： 在挤压构造环境下，由于挤压应力导致地壳增厚，常见于造山带。 3. 走滑断层（Strike-Slip Faults）： 沿倾向滑动，是大型走滑带（如转换断层）的特征，与水平构造应力场密切相关。 我们将深入探讨断层运动学的基本原理，如构造应力场（Stress Field）与断层几何关系，以及如何利用滑移向量（Slip Vectors）、消融几何学（Riedel Shears）和花状构造（Flower Structures）来反演断层带的运动模式。 断层带与构造岩石学 断层活动不仅产生位移，还会导致围岩的强烈破碎和变质。本书讨论了断层带的细致结构，包括断层泥（Fault Gouge）、碎裂岩（Breccia）和糜棱岩（Mylonite）。对这些构造岩石的矿物学、纹理学分析，是判断断层是否具有活动性以及其滑动方式的关键证据。 第三部分：褶皱与延性构造 当地壳在高温高压下发生延性变形时，岩石会像粘稠流体一样发生弯曲和流动，形成褶皱。 褶皱的几何学与分类 褶皱是地壳中挤压应力作用下形成的波状构造。本书首先界定褶皱的基本元素：轴面（Axial Surface）、枢纽线（Hinge Line）和波长/振幅。我们将采用经典的Folds Classification System，根据枢纽线的倾伏和轴面的倾角来对褶皱进行系统分类，包括背斜、向斜、线性和倾斜褶皱等。 褶皱的形成机制 褶皱的形成机制是构造地质学中的核心问题之一。我们区分两种主要的褶皱机理： 1. 折叠（Flexural Slip/Buckling）： 岩层围绕其界面发生滑动或屈曲。我们将分析层间剪切在褶皱形成中的作用，并介绍平行褶皱（Parallel Folds）的几何学特征。 2. 通过流动（Passive Flow/Shear Folding）： 岩层内部物质发生剪切和流动，形成同性褶皱（Similar Folds），通常在缺乏明显层理的岩石中发育。 糜棱岩带：深部流变学的窗口 当变形发生在中等至深地壳环境时，岩石会表现出明显的延性流变。糜棱岩带（Mylonite Zones）是深部剪切带的典型产物。我们将详细描述糜棱岩的微观结构，如S-C 组构（S-C Fabric）、拉伸线上行（Stretching Lineations）和眼球构造（Eyed Structures）。通过这些微观证据，读者将能够识别出糜棱岩的剪切方向（Shear Sense），从而反演出区域构造事件的流变学性质和运动方向。 第四部分：区域构造背景与地球动力学联系 在掌握了微观和局部构造要素的分析方法后，本书的最后一部分将视角提升到区域尺度，探讨这些局部构造如何组合起来，构建出地球的大型构造单元。 构造单元的组合 本书探讨了如何将节理、断层和褶皱等要素组合起来，识别出主要的构造单元，如褶皱-冲断层带（Fold-and-Thrust Belts）、地幔柱构造（Rift Systems）和走滑构造带。我们将分析构造叠瓦片（Thrust Stacks）的形成过程，以及如何通过构造平衡截面（Tectonically Balanced Cross-Sections）来恢复上覆岩体在区域挤压或伸展历史中的原始几何形态。 构造地质学与板块构造 构造地质学是理解板块构造学说的基础。本书将这些构造现象置于全球动力学背景下： 汇聚边界（Convergent Boundaries）： 探讨俯冲带中增生楔（Accretionary Wedges）的形成、大陆碰撞的构造记录（如构造岩片和高压变质带的带状展布）。 离散边界（Divergent Boundaries）： 讨论裂谷演化过程中的正断层系发育和地壳的拉伸。 走滑边界（Transform Boundaries）： 分析走滑断层带的应力传递和局部拉张/挤压窗的形成。 通过对这些宏观动力学过程的解析，读者将能够掌握如何利用地质图件和野外构造测量数据，重建特定区域的地壳演化历史，理解地球动力学驱动力是如何在岩石圈中留下可识别的构造印记的。本书强调了从微观尺度（矿物应变）到宏观尺度（山脉形成）的完整、系统的思维路径。

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这本书的书名是《Structural Geology》，我一直对地质学，尤其是地壳变形的奥秘充满好奇。这本书的封面设计就给我留下了深刻的印象，简约却不失专业感，让我对其中蕴含的知识充满期待。我喜欢那种能够深入浅出地解释复杂概念的学术著作，能够将抽象的地质现象用清晰的图解和引人入胜的案例呈现出来，就像是带领我进行一次穿越地壳深处的探险。我希望这本书能帮助我理解构造运动如何塑造地球表面的各种地貌，比如巍峨的山脉、蜿蜒的裂谷，以及隐藏在地下的断层和褶皱。从地质历史的长河中，我们得以窥见地球生命演变的壮丽画卷，而构造地质学无疑是理解这一切的关键。我期待着在这本书中找到那些能够点燃我求知欲的洞见，也许是通过对地壳物质力学性质的分析，或是对不同构造应力场下岩石变形机制的详细阐述。我希望它能提供足够的理论基础，让我能够更好地理解那些在地质勘探、地震预测等领域至关重要的知识。

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我是一个对科学史和科学思想发展有着浓厚兴趣的读者，《Structural Geology》这个书名，让我联想到在地质学发展过程中，那些伟大的科学家们如何一步步揭开地球构造的面纱。我希望这本书不仅仅是关于知识的罗列，更能展现出构造地质学思想的演变过程。比如，从早期的匀变论到后来的板块构造理论，这些理论的诞生和发展背后一定充满了思想的碰撞和不断的探索。我希望书中能够介绍一些关键的实验和观测，是如何支持或反驳某些地质假说的。我特别期待了解那些奠基性的理论和方法，例如应力应变分析、古构造恢复等，是如何被发展和应用的。对于我来说，理解一个学科的“来龙去脉”和“思想精髓”，比单纯记忆知识点更为重要。我希望这本书能让我感受到科学探索的魅力，以及人类智慧的结晶。

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我是一名即将踏入地质学研究领域的研究生，《Structural Geology》这个书名，正是我目前迫切需要的重要参考书。我希望这本书能够系统地、全面地介绍构造地质学领域的经典理论和最新进展。在我的研究方向上，理解岩石圈的变形机制，以及构造事件对油气藏形成和分布的影响至关重要。因此，我期待这本书能提供扎实的理论基础，例如关于断层和褶皱的力学模型，以及它们在地壳深部的形成过程。我希望书中能够包含大量的图例和剖面图，能够清晰地展示各种构造形态及其相互关系。此外，我还需要了解一些先进的构造分析方法和技术，比如三维地震解释在构造研究中的应用，以及数值模拟在地质构造研究中的作用。我希望这本书能够帮助我快速建立起扎实的专业知识体系，为我未来的学术研究打下坚实的基础。

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作为一名热爱户外活动的人，我对我们脚下这片土地的形成过程总是充满疑问。每次站在高耸的山巅，或是俯瞰广袤的盆地，我都会想，这一切究竟是如何形成的？《Structural Geology》这个书名，立刻就吸引了我的注意。我希望这本书能够像一位经验丰富的老向导，为我揭示地球构造的深层秘密。我希望书中能有丰富的实地考察案例，让我能够将书本上的理论知识与我亲身经历的自然景观联系起来。例如，当我看到那些奇特的地层倾斜和断层崖时，我希望能在这本书中找到它们形成的科学解释。我期待它能够详细介绍各种构造单元，比如地块、板块以及它们之间的相互作用。了解这些，不仅能满足我的好奇心，或许还能在未来的旅行中，让我以更专业的眼光去欣赏和理解那些大自然的鬼斧神工。我希望这本书能帮助我建立起一个关于地球构造的完整框架，让我对我们生存的星球有一个更深刻的认识。

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一直以来，我对那些能够解释自然界宏观现象的科学理论都特别着迷。《Structural Geology》这本书的名称，让我产生了强烈的联想。我猜想，这本书一定是在讲述地球表面那些令人惊叹的地质构造，比如巨大的山脉是如何形成的，深邃的峡谷是如何被切割出来的，以及那些隐藏在地下的复杂构造网络。我希望它能用一种引人入胜的方式，向我解释这些过程背后的力量和机制。也许书中会涉及板块运动、地幔对流等一些宏大的地质概念，并用生动的语言将它们描绘出来。我喜欢那种能够将抽象的科学原理与我们能看到的现实世界联系起来的书籍，就像是为我打开了一扇了解地球“内部运作”的窗户。我期待通过这本书，能够更深刻地理解我们所居住的星球，以及那些塑造了我们生活环境的无形力量。

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