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How are mountains formed? Why are there old and young mountains? Why do the shapes of South America and Africa fit so well together? Why is the Pacific surrounded by a ring of volcanoes and earthquake prone areas while the edges of the Atlantic are relatively peaceful?Frisch, Meschede, and Blakey answer all these questions and more through the presentation and explanation of the geo-dynamic processes upon which the theory of continental drift is based and which have lead to the concept of plate tectonics.
《海洋深处的秘密：地球的演化与生命起源》 图书简介 本书是一部深入探索地球深层结构、地质历史以及生命起源的综合性科学著作。它带领读者穿越数十亿年的时光，从地球形成之初的熔融状态，直至今日复杂多样的地貌和生态系统。全书分为四大核心板块，层层递进，构建了一个宏大而精密的地球系统图景。 第一部分：地球的诞生与内部构造 本部分聚焦于地球的起源和其内部复杂的分层结构。我们从太阳星云的吸积开始，详细阐述了早期地球的熔融过程，以及重力分异如何塑造了我们今日所见的内核、外核、地幔和地壳。 内核的奥秘： 探讨了固态的内层内核和液态的外层内核的物理状态、化学成分以及它们如何共同作用产生地球磁场。磁场作为保护生命的“看不见的盾牌”，其形成机制和对地表环境的持续影响是本章的重点。我们将详细解析地震波层析成像技术如何帮助科学家“透视”地心深处，揭示地核-地幔边界的复杂动力学。 地幔的流动： 地幔，这个地球体积最大的组成部分，是地球内部热能释放和物质循环的驱动力。本章深入剖析了上地幔和下地幔的物质特性、粘滞度和对流模式。我们将讨论热柱（plumes）的形成、上升及其对地表火山活动的影响，解释地幔的对流如何为地球表面的“板块漂移”提供动力基础。 地壳的分异： 详细区分了由岩浆冷却形成的火成岩、经过风化侵蚀和沉积作用形成的沉积岩，以及在高温高压下变质形成的变质岩。每一类岩石都是地球历史的物质档案，通过岩石学的分析，我们可以重建古代的海洋盆地、山脉形成和气候变迁。 第二部分：地质时间的尺度与地层学 理解地球的演化，必须掌握“地质时间”的概念。本部分致力于构建一个清晰的年代框架，并教授读者如何“阅读”岩石记录。 相对定年与绝对定年： 介绍地层学中的叠覆律、横切律等基本原理，使读者能够理解岩层的相对年龄关系。随后，我们将转向放射性同位素定年法，如铀铅法、钾氩法，解释这些“地质时钟”如何精确测定岩石的绝对年龄，从而将地球历史划分为宙、代、纪、世。 古生物学的证据： 化石是连接地质学和生物学的桥梁。本章重点探讨标志性化石（Index Fossils）的应用，以及寒武纪生命大爆发、二叠纪-三叠纪灭绝事件等关键生物事件如何被精确地定位于地质时间轴上。我们还将分析冰碛岩、蒸发岩等特殊沉积物如何记录了古代气候的剧烈变化。 全球地质年代： 详细介绍太古宙、元古宙和显生宙的划分标准，特别是生命形式的演变如何成为划分主要地质时代的驱动力。读者将了解到，每一次重大的生物革命，都伴随着地球环境的深刻变革。 第三部分：地表过程与动态平衡 地球表面并非静止不变，而是处于持续的侵蚀、搬运、沉积和抬升的动态平衡之中。本部分专注于塑造我们日常可见地貌的各种外营力。 风化与侵蚀： 区分物理风化（如冻融作用、热膨胀）和化学风化（如水解、碳酸化）的过程及其对不同岩石类型的选择性破坏。深入研究水流、冰川、风力这三大主要侵蚀介质如何雕刻出河流的V形谷、冰川的U形谷以及沙漠中的雅尔当地貌。 河流系统与三角洲： 详细解析水文循环在塑造地表中的核心作用。河流的演化阶段（幼年、成熟、老年），弯道的迁移机制，以及河流携带的沉积物在入海口形成复杂多变的三角洲地貌的过程，将被系统阐述。 冰川作用与海平面变化： 探讨冰期与间冰期的气候驱动因素，如米兰科维奇旋律。冰川在扩张和退缩过程中留下的冰碛物、冰斗、冰碛堰塞湖等冰川地貌特征，以及冰川融化对全球海平面和海岸线产生的巨大影响。 第四部分：地球的超级系统——生命与环境的相互作用 生命活动并非地球演化的旁观者，而是积极的塑造者。本部分探讨了生物圈如何通过化学反馈机制，调节和改变了地球的大气、水圈和岩石圈。 大气成分的演变： 追溯地球大气从原始的还原性大气到富氧大气的转变过程。重点分析“大氧化事件”（Great Oxidation Event）——由早期蓝藻的光合作用引起的——如何对当时的地表生态系统造成了空前的危机，同时也为更高级生命的出现铺平了道路。 生物地球化学循环： 深入剖析碳、氮、硫、磷等关键元素的全球循环路径。特别是碳循环，分析其在地壳（沉积岩）、海洋（溶解态）和生物圈（有机质）之间的长期平衡，以及人类活动对这一平衡的干扰。 生命的起源与极端环境： 探讨生命最早可能在何种地质环境下起源——深海热液喷口、火山活动区域，还是富含有机分子的原始汤？本书基于最新的生物地球化学和地质学证据，推测生命在极端环境下的适应性，并将其与我们对外星生命探索联系起来。 结语：面向未来的地球科学 本书最后部分展望了当前地球科学面临的主要挑战，包括可持续资源管理、地质灾害的预测与减缓，以及气候变化对地球系统的长期影响。它强调了对地球深层历史的理解，是我们应对未来挑战的关键。 目标读者： 本书适合对自然科学、地球历史、环境科学有浓厚兴趣的普通读者，也适合作为地理学、地质学、环境工程专业本科生的参考读物。通过严谨的科学论述和引人入胜的叙事，读者将获得一个全面而立体的地球形象。
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