固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孟令顺，杜晓娟 著

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• 固体地球物理学
• 地球构造
• 重力学
• 地磁学
• 地球物理
• 地质学
• 地球科学
• 物理学
• 地球动力学
• 地球内部结构

出版社： 地质出版社

ISBN：9787116075689

版次：1

商品编码：12332670

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：214

字数：341000

正文语种：中文

内容简介

　　《固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学》侧重固体地球物理学中的重力学与地磁学的基础理论，兼顾部分勘探内容及实际应用。重点讲述重力学与地磁学在研究固体地壳构造及地球固体潮、重力异常与地球形状、古地磁学等相关领域的方法、理论以及取得的主要成果。
　　《固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学》是综合性大学地球物理学专业本科基础性教材，宜可作为应用地球物理、地震学及地质学专业研究生的参考教材。

内页插图

目录

前言

第一篇 地球构造
第一章 地球构造
第一节 地球的圈层结构
一、大气圈
二、水圈
三、生物圈
第二节 固体地球构造
一、研究固体地球结构的地球物理方法
二、固体地球表面形态
三、固体地球内部的圈层构造
四、地球内部的物质组成
五、固体地球各圈层之间的关系

第二篇 重力学
第二章 地球重力场与正常重力公式
第一节 地球重力场
一、重力
二、重力场
三、地球内部重力场
第二节 重力位
一、引力位
二、离心力位
三、重力位
四、利用人造地球卫星轨道测定大地水准面
第三节 正常重力公式
一、地球椭球体
二、正常重力公式
第四节 地球重力场模型
第五章 地球固体潮
第一节 引潮力
第二节 引潮力位及其展开
一、勒让德展开式
二、拉普拉斯展开式
三、杜德森展开式
第三节 地球固体潮的几种平衡潮现象
一、大地水准面潮汐
二、重力固体潮
三、地倾斜固体潮
第四节 重力固体潮理论值的计算
一、按天顶距计算法
二、按杜德森展开式计算法
第五节 弹性地球模型的潮汐响应——勒甫数
一、勒甫数
二、勒甫数的线性组合
第六节 固体潮的作用
一、在高精度重力基准网中的潮汐校正
二、重力的长期变化
三、在卫星轨道中的潮汐摄动
四、在长距离测量中的固体潮影响
五、固体潮与岁差一章动的关系
六、固体潮对地球自转速度的影响
七、固体潮和极移的关系
……

第三篇 地磁学

前言/序言

　　本教材是吉林大学现行本科教育计划和“百门精品课‘’教材建设规划内容中的一部分。
　　固体地球物理学是以物理学的方法研究固体地球的一门应用科学。人类赖以生存的地球是一个具有46亿年演化历史的庞大的行星，它具有非常复杂的内部结构。人类目前能够直接观测到的深度极为有限（地球半径平均6370km，但目前超深钻深度只有13km左右），而且在实验室模拟具有如此漫长时间演化历史和大空间尺度的地球也是非常困难的。因此，人类对地球内部构造的认识，只能借助物理的方法间接的研究。固体地球内部构造主要包含两个涵义，一是表示内部各单元之间几何关系的结构，如分层、裂隙、断裂以及它们之间的接触关系等；二是表示内部物质组成的岩石、矿物或化学成分等。
　　固体地球物理学的研究目标是通过地震波、重力场、磁场以及电磁场等各种物理场，来研究固体地球的结构与构造。具体研究方法有：研究地震波在地球内部传播规律的地震学；研究地球形状的大地测量学；研究地球重力场的重力学；研究地球现代磁场及古地磁场的地磁及古地磁学；研究地球电学性质的地电学；研究地球内部热过程和热状态的地热学；研究地球历史事件年代的地质年代学等。
　　自20世纪30年代以来，由于工业化进程的加速，地球物理探矿方法有了长足的发展，同时对地球内部结构的研究也取得了很大的进展。其标志性的成果就是”板块构造理论“的建立。该理论可称为是地学发展史上的一个重要成果。另外，从20世纪50年代开始，国际上先后开展了几次大规模的地球物理协作活动，它们是：1957～1958年，世界上共有56个国家联合开展了国际地球物理年活动，其主要任务是解决行星性质问题，研究范围包括气象学、地磁学、地震学、重力学、电离层、宇宙射线、核辐射、火箭、人造卫星等理论及使用的仪器和测量方法等；1960～1970年国际上地幔计划，该计划是从静态方面研究地壳构造与地球物理场的关系；1974～1980年进行了国际地球动力学计划，该计划从动态方面研究地球动力学及动力历史，把地表现象、地质构造、物理场与深部构造及运动学联合在一起进行综合研究；1981～1989年又提出国际岩石圈计划，在全球布设了194条地学断面，其中中国布设11条，这个计划的目的是探讨岩石圈的现状、形成和演化的规律。

地壳深处的秘密：现代地球动力学与板块构造的演化 本书简介 本书深入探讨了地球内部的动力学过程，聚焦于驱动地球表层结构变迁的根本力量。我们不再将地球视为一个静态的球体，而是着眼于其作为活跃、不断重塑的系统的动态本质。全书旨在构建一个跨学科的理解框架，整合了地震学、岩石物理学、热力学以及流变学的前沿发现，用以解析地壳、地幔乃至核幔边界的复杂运动机制。 第一部分：地球内部结构与物质属性的量化 本部分首先建立了理解地球动力学的物质基础。我们从高精度地震层析成像技术入手，详细阐述了如何利用地震波速的微小差异来描绘地幔的非均质性，揭示了俯冲带、地幔柱和地幔过渡带的精细结构。这些结构并非简单的静止区域，而是热物质和物质输运的通道。 随后，我们深入探讨了构成地幔的矿物在高压、高温条件下的流变学行为。不同于岩石学的传统观点，本书强调了扩散蠕变、位错蠕变以及橄榄石等主要矿物在真实地幔条件下的非线性粘滞特性。这为我们理解地幔对表面应力的响应，以及地幔对流的驱动力提供了关键的物理参数。我们详细分析了与剪切应变率、温度和压力相关的激活能模型，并讨论了水和挥发分对岩石有效粘滞度的显著影响，这些因素直接控制着岩石圈的刚性与地幔的塑性。 此外，热力学原理在理解地球深部物质相变中的应用被置于核心地位。我们详细审视了橄榄石向尖晶石结构转变的压力条件，以及在410公里和660公里间断处的具体物理意义——这些相变不仅改变了物质密度，也极大地影响了地幔对流的垂直阻力。 第二部分：驱动大陆与大洋构造的机制 本书的核心在于解析驱动板块构造运动的机制。我们摒弃了简单的“推拉力”概念，转向对驱动力偶的综合评估。 岩石圈的刚性与断裂：我们详细分析了俯冲洋壳的有效弹性厚度（EET）及其变化规律。洋壳在俯冲过程中如何失水、变脆或变韧，以及这一过程如何影响俯冲带的摩擦和应力传递，构成了本章的重点。我们利用有限元模型模拟了俯冲板片对上地幔楔的应力耦合效应，解释了深源地震的分布与应力场。 地幔对流的表征与耦合：对流是地球动力学的核心动力。我们区分了不同时间尺度上地幔对流的模式：上地幔主导的、由岩石圈边界条件控制的“层化对流”，与可能存在的全地幔对流。通过对数值模拟结果的解读，我们量化了拉/推力（Slab Pull and Ridge Push）与地幔拖曳力（Mantle Drag）的相对贡献，特别是在解释大陆漂移速度和块体运动的差异化方面。 大陆动力学的复杂性：大陆岩石圈的厚度和化学组成使其行为与洋壳截然不同。本书着重探讨了大陆地幔楔的“冻结”效应和强弱层分布。我们分析了地幔对流如何通过加热底板（Basal Heating）和物质注入（Delamination）导致大陆裂解与造山带的长期演化。例如，对喜马拉雅造山带的分析，不再仅仅是两块大陆的碰撞，而是涉及地幔深部物质的再分配和俯冲带的“滞留”与逃逸。 第三部分：地幔柱的起源与热点火山活动 地幔柱被认为是与板块构造相对独立的、自深部起源的热异常上升流。本书系统地考察了地幔柱的起源模型，从核幔边界（CMB）的局部熔融到地幔过渡带的堆积释放。 我们通过分析地幔柱与岩石圈相互作用产生的热点火山（如夏威夷、加那利群岛）的地球化学特征，来反推其物质来源的深度和年龄。特别是对He同位素比值的分析，被用作区分来自上地幔和下地幔物质的“指纹”。 此外，本书探讨了地幔柱的“死亡”与“重生”如何影响区域构造。当地幔柱上升到岩石圈底部时，其热效应导致的岩石圈减薄、伸展和大规模玄武岩喷发（如大规模火成岩省，LIPs）与区域构造活动的紧密联系，被置于全球构造演化的宏大背景下进行讨论。 第四部分：构造活动的长期记录与预测 最后，本书将理论模型与地质记录相结合。我们探讨了如何利用古地磁的极性漂移、放射性同位素定年以及沉积盆地的沉降历史，来校准和验证地球动力学模型的时间尺度。 对构造期次的分析，比如超大陆旋回（如罗迪尼亚和盘古大陆的形成与解体），被视为地幔对流和岩石圈破裂在数亿年尺度上的周期性体现。通过对比不同时期的构造模式，本书旨在揭示地球内部过程的长程自组织特性。 本书面向地球科学研究生、高级本科生以及从事地球动力学研究的科研人员，旨在提供一个深入、量化且与现代研究前沿紧密结合的地球内部动力学视角。阅读本书，读者将获得一个审视地球表面一切构造现象的“深层”视角。

评分☆☆☆☆☆

选择这本书，更多的是源于我对神秘现象的探索欲。《固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学》，光是书名就充满了未知的吸引力。我总是对那些眼睛看不见、但又真实存在的力量感到着迷，比如地球内部的运动，以及围绕着我们的磁场。我希望这本书能够揭示地球构造背后的原因，比如板块如何相互作用，形成山脉、海沟，甚至引发地震。而“重力学”这个词，让我联想到地球的质量分布，以及它如何影响着周围的一切，这本身就是一种强大的、无处不在的力量。更不用说“地磁学”了，我一直对指南针为何能指引方向感到好奇，以及地球的磁场是如何形成的，它在我们日常生活中扮演着怎样的角色？我希望这本书能够将这些看似零散的知识点串联起来，让我能够以一种更宏观的视角来理解我们所居住的这颗星球，去感受它内在的规律和生命的脉动。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会下接触到这本书的。当时我正在寻找一些能够拓展我知识面的读物，无意间看到了《固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学》这本书。它的名字听起来就非常学术，但我被它所包含的内容吸引住了。“地球构造”让我联想到地质历史的变迁，那些宏伟的地质事件是如何塑造了我们现在看到的地球表面。我一直对地球的形成和演化过程感到好奇，希望这本书能给我提供一些深入的见解。而“重力学”和“地磁学”这两个部分，更是引发了我对地球内部物理过程的兴趣。我想了解，地球内部的物质分布是如何影响重力场的，而地磁场又是如何产生的，它又有着怎样的意义。我希望这本书能够用一种相对易于理解的方式，为我讲解这些复杂的科学概念，让我能够对地球有一个更全面、更深入的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本《固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学》完全是一次意外的收获。我当时只是在书店里随便翻阅，被它厚重的体积和封面传递出的专业感所吸引。我并非地球物理学专业的学生，甚至对很多科学概念都有些陌生，但当我翻开这本书，被那些精美的插图和详尽的图表所震撼。虽然我无法完全理解其中的每一个公式和理论，但书中所描绘的地球内部结构，那些令人难以想象的温度和压力，以及板块运动所产生的巨大能量，都让我感到无比惊叹。我尤其对关于地磁学的部分印象深刻，它解释了地球磁场是如何产生的，以及它如何保护我们免受宇宙射线的侵害。这让我对我们赖以生存的这颗星球有了全新的认识，也激发了我对科学探索的浓厚兴趣。即使很多内容对我来说是崭新的，但这本书的叙述方式让我觉得，只要愿意去尝试，总能找到理解的路径。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很有分量，我一直对脚下的这片土地充满好奇，想知道它为何会形成如今的模样，又隐藏着怎样的秘密。所以，当我看到《固体地球物理学：地球构造、重力学与地磁学》这本书时，立刻就被吸引了。我脑海中浮现出的，是地球内部那股神秘的力量，驱动着板块的运动，塑造着巍峨的山脉和深邃的海洋。重力学更是让我着迷，想象着地球的引力如何将万物束缚，又是如何揭示地壳深处物质分布的不均。而地磁学，那层看不见的守护屏障，又是如何生成的，对我们的生活又有着怎样的影响？我期待着在这本书中找到答案，了解地球的“呼吸”与“脉搏”，感受那股塑造我们星球的强大力量。我希望它能用清晰易懂的语言，为我打开一扇通往地球深处的大门，让我不再只是一个站在地表仰望的凡人，而是能够理解这颗星球的宏伟蓝图，洞察它过去、现在与未来的故事。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我当初买这本书纯粹是出于对“地球构造”这个词的兴趣。我一直对地震、火山这类自然现象感到既敬畏又好奇，总觉得它们背后一定隐藏着某种科学规律。书名里提到了“地球构造”，我第一时间就联想到了地壳板块的运动，那些惊心动险的地质变迁，是如何一步步塑造出我们现在所见的地球表面的。我迫不及待地想知道，那些看似坚不可摧的大陆是如何漂移的？山脉又是如何在一亿年甚至更长的时间里拔地而起的？我希望能在这本书里找到关于这些宏大过程的解释，了解是什么样的力量在驱动着这一切。同时，“重力学”这个部分也勾起了我的好奇心，虽然这个词听起来有点学术，但我猜想它一定和地球的形成、以及不同地质构造的密度变化有关，或许可以通过测量重力的细微差别来“看穿”地下的奥秘。这本书能否让我对这些地质现象有一个更系统、更深入的认识？我对此充满了期待，希望它能提供扎实的理论基础和有趣的案例分析。