具体描述
Clear writing and analysis of the broad spectrum of processes that produce shale are coupled with well-captioned 150 illustrations, 40 tables, boxed technical details, glossary and appendices. Recounts the step-by-step evolution and stages of shal, enabling readers to master the basics and to dig yet deeper into their origin, practical implications and relationship to earth history. Background information appears in appendices (Clay Mineralogy, Isotopes, Petrology, etc.); technicial details in high-lighted boxes, and definitions of 300+ terms in the Glossary.
岩石学的殿堂：地球深处的秘密与表层的演化 《岩石学的殿堂：地球深处的秘密与表层的演化》 是一部深入浅出、内容翔实的岩石学巨著，它将带领读者进行一次跨越数十亿年的地球物质之旅。本书并非聚焦于某一特定岩石类型，而是以一个宏大的视角，系统地阐述了岩石的起源、演化、分类、结构以及它们如何记录了地球内部的动态过程和地表环境的变迁。 全书共分为七个主要部分，每个部分都如同探索地质宝库的一把钥匙，逐步揭示出岩石学这门学科的广阔与精深。 --- 第一部分：岩石学的基石——物质基础与基本原理 (Foundation of Petrology: Material Basis and Fundamental Principles) 本部分是理解后续所有内容的基础。它从物质层面出发，详尽介绍了构成岩石的基本矿物——硅酸盐、氧化物、硫化物等——的晶体结构、化学键合以及物理性质。作者花费大量篇幅讲解了矿物的光学性质，特别是使用偏光显微镜观察薄片时的特征（如双折射、消光角、刻面光学），这对于岩石的精确鉴定至关重要。 接着，本书深入探讨了岩石学的基本原理，包括岩浆作用的相图理论（如硅酸盐系统的多元相图解析）、变质作用中的等温线与等压线分析，以及沉积作用中物质的搬运、沉积与成岩过程。对流变学基础的引入，解释了岩石在不同温度和压力下的塑性与脆性行为，为理解地壳形变奠定了理论框架。 重点内容包括： 矿物晶体化学导论： 解释了鲍林定律在岩石学中的应用。 岩石学薄片分析技术详解： 提供了详细的操作步骤和常见矿物（如石英、长石、云母、辉石、橄榄石）的识别图谱。 热力学在岩石形成中的约束： 阐述了阿伦尼乌斯方程在速率控制中的作用。 --- 第二部分：火的印记——火成岩的起源与演化 (The Imprint of Fire: Genesis and Evolution of Igneous Rocks) 火成岩是地球深部物质上涌与结晶的直接产物。本部分是本书的重中之重，系统梳理了岩浆的生成、上升、侵入与喷发过程。 首先，作者详细阐述了地幔熔融的机制，如减压熔融、含挥发分熔融和地壳物质熔融。随后，内容转向了岩浆的分异演化，包括结晶分异作用（如鲍文反应系列）和岩浆混合作用。对于反应系列，本书不仅停留在理论描述，更结合了实际矿物组合的演变实例进行深入分析。 火成岩的分类体系是本部分的另一核心。本书采用了QAPF图作为主要分类工具，并结合了地球化学数据（如TAS图、REE配分模式）进行辅助定名。对深成岩（如花岗岩、辉长岩）和火山岩（如流纹岩、玄武岩）的结构、构造（如柱状节理、杏仁构造）进行了细致的描绘。 特色章节： 深部地幔柱的岩石学示踪： 分析了OIB（洋岛玄武岩）和MORB（洋中脊玄武岩）在同位素地球化学上的差异，揭示了地幔的非均一性。 火山碎屑流与火山爆发序列： 结合了现代火山学案例，探讨了高硅岩浆房的演化风险。 --- 第三部分：水的雕刻——沉积岩的地质记录 (Water's Sculpting Hand: The Geological Record in Sedimentary Rocks) 沉积岩记录了地球表层物质的搬运、沉积和固结成岩过程，是研究古环境、古气候和生命演化的宝库。本部分侧重于碎屑岩、化学岩和生物岩的形成机制。 碎屑岩部分强调了物源分析的重要性。从岩石学角度，作者解释了成熟度（如分选度、圆度）如何反映搬运距离和风化程度。对岩屑砂岩、长石砂岩和岩浆岩的详细区分，是理解构造背景的关键。 化学岩与生物岩部分则探讨了溶解、沉淀和生物活动对岩石形成的影响。详细分析了碳酸盐岩的沉积相（如滩相、礁相、滩间湖相）以及硅质岩和蒸发岩的形成条件。对泥岩中粘土矿物的分析（如伊利石、高岭石、蒙脱石）及其在成岩作用中的转化，被赋予了重要的篇幅。 创新点： 沉积物地球化学： 引入了元素比值（如Th/Sc, La/Sm）在确定沉积物物源和地壳剥蚀背景中的应用。 页岩气储层岩石学： 探讨了非常规油气储层中微孔隙结构、脆性矿物含量与压裂响应之间的复杂关系。 --- 第四部分：热与压力的塑形——变质岩的相平衡 (The Shaping by Heat and Pressure: Phase Equilibria in Metamorphic Rocks) 变质岩是在固态下，由于岩石在靠近或深埋于地壳深处时，温度和压力的变化而发生矿物组合和组织结构再结晶的过程。 本部分的核心是变质相图和变质梯度的构建。作者清晰地解释了石英-长石-云母体系中的反应边界，以及特定组合矿物（如石榴石、蓝晶石、十字石、硅线石）的出现或消失如何指示特定的温压条件。对绿片岩相、角闪岩相和麻粒岩相的典型岩石组合进行了详尽对比。 变质构造是变质岩的重要特征，本书着重分析了片理、叶理和眼球构造的形成机制，并将宏观构造（如褶皱、断层）与微观的变形机制（如晶粒旋转、蠕变）联系起来。 深入探讨： 变质流体作用： 探讨了变质流体（如水、二氧化碳）在物质迁移和矿物反应中的催化作用，特别是在交代作用和热液变质中的角色。 超高压变质岩（UHP）： 分析了蓝片岩和含有金刚石的岩石如何记录了地壳物质俯冲至地幔深处的极端历史。 --- 第五部分：同位素与年代学——岩石的时间之箭 (Isotopes and Chronology: The Arrow of Time in Rocks) 岩石学研究的深度离不开时间尺度。本部分将岩石学与地球年代学紧密结合。它系统介绍了放射性同位素测年原理（如U-Pb, Rb-Sr, Ar-Ar），解释了等时线法和单矿物定年的适用范围和局限性。 同时，本书也阐述了稳定同位素地球化学的应用，如δ¹⁸O和δD值在判断岩石形成温度、流体来源以及古气候重建中的指示意义。对Sr-Nd-Pb同位素在示踪岩浆源区和地幔演化方面的应用进行了深入解析。 --- 第六部分：构造岩石学——地球的变形与应力场 (Tectonic Petrology: Earth's Deformation and Stress Fields) 本部分关注岩石学如何在构造背景下产生和演化。它将火成岩、沉积岩和变质岩的产出环境与其所处的板块构造单元联系起来。 详细讨论了大洋中脊玄武岩的拉张构造、碰撞带变质岩的挤压应力场，以及走滑带中高应变速率下的岩石响应。对构造岩（如糜棱岩、叠瓦构造岩）的形成过程进行了详细的运动学分析，并引入了基于岩石学证据的古应力场重建方法。 --- 第七部分：应用岩石学与未来展望 (Applied Petrology and Future Perspectives) 最后一部分将理论知识引向实际应用。它涵盖了岩石学在工程地质学中的作用，如岩石力学性质（单轴抗压强度、弹性模量）与矿物组合及结构的关系，这对于隧道、大坝和矿山建设至关重要。此外，还讨论了岩石学在矿产资源勘探（如斑岩铜矿化作用、热液脉的岩石学特征）和核废料地质处置库选址中的应用。 本书以展望未来地质研究的交叉领域作结，强调了计算岩石学和高通量地球化学分析将如何推动我们对地球深部过程理解的革命。 --- 《岩石学的殿堂》 是一本内容全面、逻辑严谨的参考书，适合地质学、地球物理学、材料科学等领域的学生和专业研究人员，它不仅教授“岩石是什么”，更深刻解释了“岩石如何形成，它们告诉我们什么故事”。其详尽的图表、精选的实物照片和严谨的论述，保证了内容的权威性和可读性。
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