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出版者:

作者:Kennett, Brian/ Bunge, Hans-peter

出品人:

页数:444

译者:

出版时间:2008-7

价格:$ 101.70

装帧:

isbn号码:9780521865531

丛书系列:

图书标签:

地球物理学
连续介质力学
地幔动力学
板块构造
数值模拟
地球内部
地质物理
岩石力学
地球演化
地表过程

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具体描述

Geophysical Continua presents a systematic treatment of deformation in the Earth from seismic to geologic time scales, and demonstrates the linkages between different aspects of the Earth's interior that are often treated separately. A unified treatment of solids and fluids is developed to include thermodynamics and electrodynamics, in order to cover the full range of tools needed to understand the interior of the globe. The emphasis throughout the book is on relating seismological observations with interpretations of earth processes. Physical principles and mathematical descriptions are developed that can be applied to a broad spectrum of geodynamic problems. Incorporating illustrative examples and an introduction to modern computational techniques, this textbook is designed for graduate-level courses in geophysics and geodynamics. It is also a useful reference for practising Earth Scientists.

结构地质学与构造地球动力学前沿探索书名：《构造前沿：地壳变形、地幔动力学与大陆演化》作者：[虚构人名，例如：李文浩、张晓东] 出版年份：[虚构年份，例如：2024] 出版社：[虚构出版社，例如：地球科学前沿出版社] --- 内容简介：本书汇集了当代地球科学领域，特别是在地壳构造变形、深部地幔动力学及其相互作用方面的最新研究成果与理论前沿。它旨在为地质学、地球物理学、岩石学以及构造地球动力学方向的研究人员、高级学生及专业工程师提供一个全面而深入的参考框架。本书的核心在于解析地球系统各圈层间的耦合机制，尤其关注宏观构造事件与微观岩石物理过程之间的内在联系。第一部分：地壳变形的精细解析与记录本部分深入探讨了地壳变形的观测方法、运动学模式与动力学机制。不同于侧重于介质属性的传统教材，本书强调在特定构造环境下，应力场、应变率与岩石流变行为的实时响应与长期演化。第一章：现代构造应力场反演与时空分布详细介绍了利用GPS形变场、InSAR技术、地震运动学数据以及古地磁构造倾角校正等多种手段，如何重建和监测现今及新生代构造应力场的空间异质性。重点讨论了应力集中区（如活动断裂带、俯冲带前缘）的应力积累与释放机制。内容包括应力场梯度分析、断层滑动矢量反演中的不确定性评估，以及如何通过岩石力学实验数据来约束区域应力场的数值模拟。第二章：断裂带的复杂几何学与摩擦学本章将断裂带视为一个动态的、非线性的介质系统。内容涵盖了从微裂缝、剪切带到大型走滑断层的尺度效应。深入分析了断层带内物质的组构演化（如糜棱岩化、带状构造的形成），并结合高压高温实验结果，探讨了断层带在地震循环中的摩擦系数随时间、滑移速率和有效正应力的变化规律。引入了“摩擦致弱”与“摩擦致稳”的精细判据，解析了慢速滑移事件（SSEs）与周期性大地震之间的关联性。第三章：构造地貌学与构造侵蚀的耦合探讨了剥蚀速率、河流溯源侵蚀与构造抬升速率之间的定量关系。利用同位素定年技术（如U-Th/He、Be-10）约束地表过程的时间尺度，并将其与构造应变累积进行对比分析。重点讨论了山脉前缘的构造挠曲、沉积响应以及由此引发的地貌响应，例如，如何利用地形起伏度与坡度分布特征来识别潜在的构造活动区域。第二部分：地幔动力学与岩石圈响应本部分超越了地壳范畴，聚焦于驱动地表构造事件的深部动力学过程，特别是地幔对流、板块俯冲与岩石圈的拉伸、加厚机制。第四章：地幔对流的数值模拟与地震学约束详细阐述了当前地幔对流模型的最新进展，包括粘滞系数对温度和压强的依赖性、俯冲板片的有效密度、以及地幔柱的浮力驱动机制。通过结合全波形反演（FWI）、接收函数分析和面波层析成像数据，论证了如何将地震学观测到的速度异常（如低速带、高速体）与地幔物质的温度场、部分熔融状态及化学成分变化联系起来。特别关注了从地表到核幔边界的物质输运过程。第五章：俯冲带的动力学三维建模与流体循环俯冲带是地球上最活跃的构造界面。本章提供了俯冲带从浅部（地震发生区）到深部（脱水和熔融区）的综合视角。深入探讨了俯冲板片的弯曲、断裂和后仰（rollback）的动力学驱动力。着重分析了水（H2O）和挥发性物质如何通过脱水作用影响上覆地幔楔的粘滞性、熔融作用以及弧火山的形成位置。引入了耦合俯冲带变形与流体逃逸的有限元模型。第六章：岩石圈伸展与裂谷作用的非线性演化探讨了大陆岩石圈从刚性破裂到流变拉伸的过渡过程，这是理解裂谷形成和大陆分裂的关键。本章系统梳理了拉张盆地的结构特征（如正断层系统的几何形态、半地堑的形成），并结合热结构模型，解释了岩石圈减薄与地幔物质上涌的耦合关系。讨论了从热侵蚀到岩浆侵入在裂谷扩张过程中的角色变化。第三部分：构造事件的长期耦合与多尺度地球动力学本部分侧重于连接深部动力学与地表构造记录，探讨了不同时间尺度上的构造耦合与反馈机制。第七章：板块运动学与构造域转换分析了大型构造事件（如特提斯构造域的关闭、泛大陆的组装与解体）如何由深部地幔驱动，并在地壳中体现为大规模的造山运动和走滑带的再激活。本章强调了古地磁学与沉积学记录在重建板块运动路径和碰撞历史中的关键作用，并展示了如何利用热年代学（如飞山岩、白云母Ar/Ar定年）来划分构造域的生命周期。第八章：造山带的折叠与根部增厚机制聚焦于大陆碰撞带的力学响应。系统阐述了造山带中地壳物质的折叠、逆冲与增厚过程。内容包括构造叠加的顺序分析、褶皱形貌的分类与演化，以及壳底侵蚀（Crustal Root Entrainment）对地表隆升的贡献。结合地震学成像的深部速度结构，探讨了碰撞带中刚性地块的嵌入与地幔楔的挤出。第九章：构造事件的长期热与物质循环反馈本章将构造变形置于热物质循环的宏大背景下。讨论了构造活动引起的区域热场扰动，例如岩石圈减薄导致的岩浆底侵和随后的冷却沉降。通过分析变质岩石的P-T-t路径（压力-温度-时间路径），展示了构造事件如何控制了深部物质的抬升速率和变质作用的强度，从而在区域地质记录中留下独特的地层和岩石学印记。总结：《构造前沿：地壳变形、地幔动力学与大陆演化》通过整合先进的观测技术、精细的数值模拟和深入的岩石学约束，为读者提供了一个多维度、跨尺度的地球构造研究范式。本书力求在阐述传统构造学原理的基础上，突显当代地球科学对深部过程和非线性动力学的关注，是理解地球构造演化的重要参考读物。