古生物地史学

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页数:185
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出版时间:2007-10
价格:18.80元
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isbn号码:9787116053502
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具体描述

古生物地史学,ISBN:9787116053502,作者:罗增智,肖松,王立新 主编

《地球深处的声音:矿物学与岩石学导论》 第一章:物质的基石——矿物学概论 1.1 晶体世界的密码:矿物的定义与分类 本书的第一部分将带领读者进入一个由晶体构成的微观世界。矿物,作为构成地球岩石和地壳的基本单元,其复杂性与多样性远超想象。我们首先需要明确矿物的科学定义,界定其与岩石、化学物质之间的本质区别。从化学成分的单一性到晶体结构的复杂性,矿物学的研究范畴极其广阔。 我们将详细探讨矿物的系统分类方法。传统的按化学成分分类法(如硅酸盐、氧化物、硫化物等)将作为基础框架,但更重要的是理解基于晶体结构(如岛状硅酸盐、链状硅酸盐、层状硅酸盐等)的分类体系。这种结构导向的分类,是理解矿物物理性质和成因的关键。例如,为何某些矿物具有片状解理,而另一些则呈等轴状,这直接与它们内部原子排列的对称性相关。 1.2 晶体结构:控制物理性质的内在逻辑 晶体结构是矿物学的核心。我们将深入剖析矿物中原子排列的基本规则——晶体学。从简单的晶格点阵到复杂的空间群,我们将学习如何通过X射线衍射(XRD)等现代技术解析微观结构。理解晶体结构是预测矿物物理性质(如硬度、密度、光学性质)的基础。我们会详细讲解布拉维格子和密堆积原理,这些概念不仅是理论基础,也是理解矿物稳定性与变性的关键。 1.3 探秘矿物的“指纹”:物理性质的鉴定 矿物的识别依赖于其独特且可测量的物理性质。本章将系统介绍矿物的常见鉴定特征,并探讨这些特征背后的成因。 光学性质: 偏振光显微镜是矿物学家的“眼睛”。我们将详细介绍单折射与双折射现象、光轴、双折射率的测量以及矿物在不同光照条件下的光学响应(如吸收色、消光角)。 力学性质: 硬度(莫氏硬度标度)、密度与比重、以及解理与断口。这些性质直接反映了矿物内部化学键的强度和方向性。 其他辅助性质: 磁性、导电性以及在特殊试剂下的反应。 1.4 矿物家族的演化:常见的矿物学群组 我们将以详尽的篇幅介绍地球上最常见、最重要的几大矿物群组: 硅酸盐矿物: 硅氧四面体是地球岩石圈的基石。我们将从最简单的岛状硅酸盐(如橄榄石、石榴石)开始,逐步过渡到链状(辉石)、片状(云母、粘土矿物)、架状(长石、石英)结构,解析它们在岩石形成过程中的地位。 氧化物与氢氧化物: 如刚玉、尖晶石,它们在高温高压环境下的稳定性研究具有重要意义。 硫化物与硫酸盐: 这些矿物往往与地球的金属矿产资源密切相关,它们的化学稳定性和氧化还原条件是研究的重点。 第二章:地球的构造与原材料——岩石学基础 岩石学是连接微观矿物世界与宏观地质过程的桥梁。本章旨在系统阐述岩石的形成、分类以及它们如何记录了地球内部的演化历史。 2.1 岩石学的基本概念与研究方法 首先,我们需要界定岩石与矿物的区别:岩石是矿物的集合体。我们将介绍岩石学研究的基本范畴——火成岩、沉积岩和变质岩。重点介绍岩石学的分析工具,包括野外地质填图、岩石薄片制作以及显微镜下的岩石学描述。 2.2 火成岩的熔融与结晶:岩浆作用的动力学 火成岩是地球内部热力学过程的直接产物。本节将深入探讨岩浆的起源、化学成分的变异(如分异结晶、岩浆混合)以及岩浆冷却过程中的矿物反应序列。 鲍文反应系列: 详细解读连续系列(钙长石到钠长石)和不连续系列(从橄榄石到石英)的形成机制,这是理解火成岩演化的经典理论框架。 火成岩的分类与命名: 基于全岩化学成分(如TAS图解)和矿物组合(如QAPF图解)对花岗岩、玄武岩、闪长岩等主要岩石类型进行精确的分类和命名。 火山岩的特殊研究: 探讨火山碎屑岩、玄武岩的枕状构造及其形成环境。 2.3 沉积的沉积:塑造地表的物质循环 沉积岩记录了地球表面的风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。本章将从碎屑物质的来源与成熟度入手,探讨碎屑沉积岩(如砂岩、页岩)的分类标准,关注岩屑、长石、石英的含量及其对源区和搬运距离的指示意义。 随后,我们将转向化学沉积岩和生物化学沉积岩。石灰岩的形成机制(文石、方解石的沉淀),硅质岩的形成,以及蒸发岩(石膏、岩盐)的形成环境,这些都依赖于区域水体的化学平衡与气候条件。沉积构造,如交错层、波痕、泥裂,是分析古环境与沉积动力学的关键线索。 2.4 压力与温度的重塑:变质岩的相平衡与转型 变质作用是固体岩石在地球内部深处,在温度和压力变化下发生重结晶和相变的过程。我们将学习变质岩石学的基本原理: 变质相与变质梯度: 引入“变质相”的概念,如绿泥石带、角闪岩相等,它们是特定温压条件的指示剂。 变质矿物指标: 考察典型变质矿物(如石榴石、蓝晶石、十字石)在温压图解中的稳定性范围,如何利用这些矿物组合来重建地壳深部的演化路径(P-T-t轨迹)。 构造岩石学: 变质作用往往与构造应力场相伴。我们将简要介绍片理、线理等变质构造的形成机制及其对地质历史的意义。 第三章:时空的交汇点——矿物学与岩石学在地球科学中的应用 本章旨在将前两章的理论知识应用于实际的地球科学问题解决中。 3.1 岩石成因的示踪剂 矿物组合与岩石化学成分是判断岩石形成环境(如大陆地壳、大洋中脊、俯冲带)的决定性因素。我们将通过实例分析,展示如何利用特定的矿物组合(如蓝闪石、橄榄石的出现)来精确限定岩浆的源区性质和构造背景。 3.2 资源勘探的矿物学基础 金属矿床的形成,从热液活动到岩浆分异,都受到特定的矿物学控制。我们将探讨造矿矿物(如黄铁矿、黄铜矿)的包裹体研究,如何利用矿物学特征预测和追踪矿产资源的赋存状态。 3.3 岩石的物理属性与工程地质 岩石的工程性能(如抗压强度、渗透性)直接关系到土木工程建设。我们将分析不同岩石类型(如页岩的膨胀性、花岗岩的节理密度)的力学差异,及其对隧道、大坝等工程的影响。 结语: 《地球深处的声音:矿物学与岩石学导论》旨在为读者构建一个全面且深入的地球物质科学框架,从原子的排列到宏观岩石的演化,揭示地球内部持续不断的物质转化过程。

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这部书的内容简直是宏大叙事与微观细节的完美结合,让人仿佛穿越回了亿万年前的地球。作者对地质年代的划分和演变过程的描述,那种严谨的逻辑和清晰的脉络,实在令人叹服。特别是书中对于特定地质时期环境变迁的描绘,比如寒武纪生命大爆发前后的海洋化学变化,简直是引人入胜。我特别喜欢它对化石记录的解读,不是简单地罗列物种,而是深入探讨了这些生物如何适应、如何被淘汰,以及它们留下的地质印记。阅读过程中,我时常会停下来,翻看那些精美的地质剖面图和古地理复原图,那些跨越数百万年的沧海桑田,被作者用精准的文字和图表勾勒得淋漓尽致。这本书的深度,绝对不是初学者能一下子消化的,它需要读者带着相当的背景知识去细细品味,但正是这种挑战性,才让最终的收获显得格外珍贵。它不仅仅是一本教科书,更像是一部关于时间、生命和地球命运的史诗。

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这部作品的排版和图表设计是另一个值得称赞的亮点。在如此密集的专业信息中,能够保持版面的清晰和信息的可读性,实属不易。特别是那些跨页展示的全球地层对比表,以及不同大陆漂移过程中的古地理重建图,信息量巨大却又井然有序,极大地辅助了阅读理解。我发现自己花了很多时间对比不同时期大陆板块的相对位置,那种全球尺度的空间认知在脑海中逐渐形成,这对于理解物种的隔离与演化至关重要。书中对于“时间”这一维度的处理尤其高明,它不是一个线性的刻度尺,而是充满了事件和不连续性,作者巧妙地将这些“断裂点”——如重大火山活动、生物事件——作为叙事的锚点,使得漫长的时间轴变得立体而有层次。这本书教会我的,是如何在四维空间(三维空间加时间)中思考地球的历史。

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拿到这本厚重的著作,第一印象就是其百科全书式的广博。它涉及了古生物学、沉积学、构造地质学乃至古气候学的诸多前沿交叉点,展现了一种罕见的综合性视角。阅读体验非常“扎实”,你不会在那些华而不实的修辞上浪费时间,每一页都是干货。我尤其欣赏作者在论证不同地质事件之间的因果关系时所展现出的审慎态度,很少有绝对化的断言,更多的是基于现有证据的推测和模型的建立。例如,关于二叠纪末大灭绝的成因分析,书中列举了火山喷发、海洋缺氧和气候变暖等多种假说,并用详尽的数据和地层证据进行对比分析,这种科学的求真精神,是许多同类著作所欠缺的。它迫使你不断地思考,构建自己的知识框架,而不是被动地接受信息。这本书的价值在于它提供的思考深度和广度,是构建系统认知不可或缺的一环。

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这本书给我最大的感受是其历史的厚重感和对人类认知的鞭策。它不仅仅是在回顾过去,更是在探讨“我们如何知道我们所知道的”这一科学方法论问题。作者在讨论争议性课题时,那种对证据链的极度重视,以及对“不可知”领域的坦诚,构建了一种高度可信的学术氛围。我尤其对书中探讨的生命起源早期阶段,如前寒武纪的生命痕迹的解读印象深刻,那些证据的稀疏和解释的复杂性,展示了科学探索的艰辛。它让我意识到,我们今天习以为常的“生命演化史”,背后是无数科学家几代人对微小化石和岩石碎片的执着研究。这本书的价值在于,它提供了一个坚实的科学基础,让我们能够以更谦逊和更具批判性的眼光去看待我们所处的这个星球的漫长旅程。

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说实话,这本书的阅读过程更像是一场智力探险,而不是轻松的休闲。它的语言风格非常学术化,充满了专业术语和精确的量化描述,对于非地质学专业背景的读者来说,入门门槛略高。我得承认,有好几章我需要反复查阅附录中的术语表,或者借助网络资源来理解某些复杂的地球化学指标。然而,一旦跨过了最初的门槛,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。比如,书中对特定岩相单元的描述,那种对沉积环境的细致入微的刻画,比如泥岩中微化石的定向排列如何反映了当时洋流的强度,简直是艺术品。它将抽象的“地质年代”具体化为人可以触摸、可以理解的物质证据,这种将宏观理论与微观观察紧密结合的能力,使得整本书的论证体系异常坚固。它需要你沉下心来,像一名真正的地质学家一样去“阅读”岩石。

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