Ultrahigh-Pressure Metamorphism and Geodynamics in Collision-Type Organic Belts pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Bellwether Publications

作者:W. G. Ernst

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-10

价格:USD 30.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780966586930

丛书系列:

图书标签:

Ultrahigh-Pressure Metamorphism
Geodynamics
Collision Tectonics
Orogenic Belts
Metamorphic Petrology
Plate Tectonics
Earth Sciences
Geology
Mineralogy
Structural Geology

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具体描述

《熔岩之下：大陆碰撞与地球深层动力学》本书将带领读者深入地球内部，探索大陆碰撞过程中发生的令人惊叹的地质变化，以及它们如何塑造我们星球的构造面貌。我们将穿越时空，揭示隐藏在板块边缘之下，岩石在高压环境下经历的剧烈转变，以及这些变化如何驱动着地球表面的宏伟构造运动。第一章：碰撞的序曲——板块的聚合故事始于数十万年前，当时地球的岩石圈并非如今这般稳定。数个巨大的板块，如同漂浮在柔软地幔之上的巨型拼图，在漫长的地质时期里，缓慢而坚定地向彼此靠近。我们将回顾地球板块构造理论的基石，理解板块是如何形成、如何移动，以及是什么力量驱动着这场史诗般的聚会。我们将关注那些位于大陆边缘的特定区域，它们将成为未来碰撞的舞台，并在此之前，这些区域已经积累了复杂的沉积和火山活动史，为即将到来的剧变埋下了伏笔。第二章：高压的淬炼——矿物的变形记当两块厚实的大陆板块遭遇时，它们不会像洋壳那样轻易俯冲。相反，它们会发生剧烈的挤压和碰撞，地壳被褶皱、断裂，并向上堆叠。在这种极致的压力下，原本熟悉的矿物开始发生令人难以置信的转变。我们将深入探讨“超高压变质作用”（Ultrahigh-Pressure Metamorphism, UHPm）的核心概念。在这里，我们不只关注压力的增大，更会深入解析在高达数GPa（十亿帕斯卡）的压力下，矿物晶格结构如何被压缩，原子排列如何改变。我们将重点介绍一些标志性的UHPm矿物，如金红石（Rutile）中的含水矿物、石榴石（Garnet）的特殊成分变化，以及蓝闪石（Glaucophane）的形成条件。通过对这些矿物的微观结构分析，我们可以解读出岩石在地幔深部经历的温度和压力轨迹，如同在实验室中重现地球深处的剧烈变迁。第三章：地幔的舞蹈——物质的循环与能量的传递大陆碰撞并非仅仅局限于地壳层面，它深刻地影响着地球的深部动力学。碰撞过程中，被挤压的大陆岩石圈的一部分会向下俯冲，进入地幔。然而，与洋壳不同的是，大陆岩石圈密度相对较低，并且富含轻质元素，因此其俯冲的深度和持续性会受到限制。我们将探讨大陆岩石圈俯冲过程中可能发生的多种模式：一部分可能被撕裂，一部分可能脱水并发生部分熔融，一部分则可能被困在地幔过渡带或下地幔。这些俯冲的大陆物质，将与周围的地幔物质发生复杂的相互作用。我们将深入研究地幔楔（Mantle Wedge）的对流模式如何被扰动，以及地幔深部的物质如何通过对流被带到地表，或者被带入更深的区域。高压变质作用产生的物质，如含有特殊指示矿物的榴辉岩（Coesite-bearing eclogites），将成为揭示物质循环路径的关键证据。我们将讨论这些物质如何被构造作用重新抬升至地表，甚至形成高海拔的造山带，如喜马拉雅山脉。第四章：造山带的崛起——地表的重塑大陆碰撞最直观的产物便是宏伟的造山带。我们将分析造山带的形成机制，包括褶皱（Folding）、断层（Faulting），特别是逆冲断层（Thrust Faults）和叠瓦构造（Stacking）的形成过程。这些构造形迹是地壳在强烈压缩下变形的直观证据，它们记录了岩石层如何被缩短和增厚。本书将特别关注那些伴随着超高压变质作用的造山带，它们通常表现出独特的构造和变质组合。我们将探讨这些区域的岩石如何被深埋，又如何被快速抬升，这一过程被称为“快速抬升”（Rapid Exhumation）。这种现象的发生，往往与岩石圈的断裂、滑脱以及后期的构造伸展作用密切相关。我们将分析断裂带的几何学和运动学特征，以及它们在将地幔深部的超高压岩石带到地表过程中扮演的关键角色。第五章：有机带的秘密——沉积物与深部过程的关联当今地球上许多重要的造山带都发育在曾经的“有机带”（Organic Belts）区域，这些区域在碰撞前可能经历了长时间的沉积、变质和构造活动。我们将聚焦于在大陆碰撞过程中，特别是超高压变质作用条件下，有机质（Organic Matter）所经历的转化。在极高的压力和相对较低的温度下，有机质会发生脱水、分解，并形成新的有机矿物或碳质相。我们将探讨这些有机质的赋存状态，以及它们如何被包覆在超高压变质岩中。这些有机质可以作为示踪剂，帮助我们了解岩石在深部经历的氧化还原环境和流体活动。此外，研究这些有机带的演化历史，例如前碰撞时期的沉积环境、变质基底以及岩浆活动，对于理解碰撞过程中的物质来源和能量平衡至关重要。例如，碳质页岩（Carbonaceous Shales）的含水量、同位素特征等，都可能包含关于深部变质过程的重要信息。第六章：地质记录的解读——证据与方法为了理解如此复杂的地质过程，科学家们发展了多种多样的研究方法。我们将简要介绍用于研究超高压变质作用和大陆动力学的关键技术。包括：岩石学与矿物学：通过显微镜下观察岩石的纹理和矿物组合，以及使用X射线衍射（XRD）、电子探针微区分析（EPMA）和透射电子显微镜（TEM）等技术，来确定矿物的成分、结构和相平衡。地球化学：利用同位素地球化学（如U-Pb定年、Sm-Nd、Lu-Hf同位素）来追踪物质来源、确定岩石形成年龄和了解岩石的演化历史。微量元素分析也可以提供关于岩石形成环境和流体活动的信息。构造分析：对岩石中的构造形迹（如褶皱轴、断层线、劈理）进行测量和统计，以重建区域构造应力场和变形历史。数值模拟：利用计算机模型来模拟地幔对流、板块相互作用和变质作用的动力学过程，并将模拟结果与实际地质观测进行对比。结论：行星演化的永恒驱动力《熔岩之下：大陆碰撞与地球深层动力学》将全面展现大陆碰撞作为地球内部动力学核心驱动力的重要性。通过对超高压变质作用、地幔物质循环、构造形变以及有机带演化的深入探讨，本书揭示了地球表面形态的形成，地质资源的生成，以及生命存在的环境如何与地球深部的剧烈活动紧密相连。这是一次关于行星如何塑造自身，以及我们如何解读这些古老地质信息之旅。