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第一章 关于地球的地文和地质资料 1

1.1 引言 1

1.2 地球的地质演化 2

1.2.1 基本岩石类型 2

1.2.2 地质现象的尺度 3

1.2.3 古气候资料 5

1.3 大陆和大洋的地质学 7

1.3.1 全球配置 7

1.3.2 测高曲线 10

1.3.3 大陆与大洋的比较 11

1.4 大陆区地文学 11

1.4.1 一般特征 11

1.4.2 山脉 13

1.4.3 大陆边缘 16

1.5 大洋区地文学 17

1.5.1 概述 17

1.5.2 深海平原 18

1.5.3 洋中脊 18

1.5.4 海盆中的较小单位 20

1.6 构造形迹的地文学 22

1.6.1 概述 22

1.6.2 断层 23

1.6.3 节理 26

1.6.4 初生河谷 28

1.6.5 褶皱 31

1.6.6 岩组学 34

1.7 某些局部构造的地文学 35

1.7.1 引言 35

1.7.2 香肠构造 35

1.7.3 底辟构造 36

1.7.4 火山 38

1.7.5 陨痕 40

1.7.6 晚近的和现代的位移 43

第二章 有关地球的地球物理资料 59

2.1 从研究地震波传播得到的结果 59

2.1.1 地震和地震波 59

2.2.2 地球的基本层次划分 60

2.2.3 地壳 64

2.1.4 地幔 68

2.1.5 地核 72

2.2 地震震源的研究 75

2.2.1 概述 75

2.2.2 地震活动性的研究 76

2.2.3 震级和能量的研究 78

2.2.4 断层面的研究 80

2.2.5 震源参数 84

2.2.6 地震的时间序列 87

2.3 重力资料 92

2.3.1 重力和重力异常 92

2.3.2 重力异常的分布 94

2.4 地应力 97

2.4.1 概述 97

2.4.2 直接的现场应力测定 99

2.4.3 用水压致裂法求应力 103

2.4.4 根据地震效应确定应力 104

2.4.5 根据断层和节理确定应力 106

2.4.6 地貌学和应力 109

2.4.7 岩组学和构造应力 110

2.4.8 全球的结果 112

2.5 年龄测定的数据 112

2.5.1 概述 112

2.5.2 方法 113

2.5.3 放射性年代鉴定的结果 115

2.6 热数据 117

2.6.1 概述 117

2.6.2 地表热流测量 117

2.6.3 地球内部的温度 119

2.7 电磁效应 122

2.7.1 地球磁场 122

2.7.2 古地磁学 122

2.7.3 磁性倒转 124

2.7.4 电的效应 125

2.8 地球化学数据 126

2.8.1 概述 126

2.8.2 地壳的地球化学 128

2.8.3 地幔的地球化学 130

2.8.4 地核的地球化学 131

第三章 变形的力学 148

3.1 流变体的有限应变 148

3.1.1 变形的物理学 148

3.1.2 有限应变理论的结构 149

3.1.3 非均匀介质 156

3.1.4 附加应力和应变 158

3.2 理论流变学 159

3.2.1 无穷小弹性理论 159

3.2.2 塑性力学 168

3.2.3 粘性流体 174

3.2.4 一般线性体 178

3.2.5 非线性蠕变 183

3.2.6 流体热动力学 185

3.3 断裂物理学 187

3.3.1 基本原理 187

3.3.2 现象学的方面 188

3.3.3 断裂的微观方面 192

3.3.4 解析的尝试 196

3.3.5 非均匀物质 198

3.4 地球的流变：地球动力学的基本问题 200

3.4.1 一般考虑 200

3.4.2 弹性范围 202

3.4.3 衰减范围 203

3.4.4 破坏范围 216

第四章 地球自转的地球动力学效应 229

4.1 引言 229

4.2 地球的形状 229

4.2.1 现今参数 229

4.2.2 地球形状的简化平衡理论 232

4.3 地球的自传 234

4.3.1 现今的现象 234

4.3.2 进动 235

4.3.3 过去的自转 237

4.4 潮汐效应 240

4.4.1 重力的潮汐变化 240

4.4.2 固体潮 242

4.4.3 相位滞后 243

4.4.4 地球动力学效应 244

4.5 地球自转轴的稳定性问题 246

4.5.1 问题的提出 246

4.5.2 刚性地球上的环流效应 247

4.5.3 屈服地球的极移 248

4.5.4 地幔中的对流流动 254

4.6 由地球自转引起的其他力 255

4.6.1 概述 255

4.6.2 离极力 255

4.6.3 科里奥利力 257

第五章 行星问题 261

5.1 地球这颗行星的起源 261

5.1.1 宇宙的起源 261

5.1.2 太阳系的起源 261

5.1.3 月球的诞生 264

5.2 作为一颗行星来考虑地球的演化 265

5.2.1 问题的提出 265

5.2.2 关于地球内部状态的理论 265

5.2.3 地球的热历史 267

5.3 大陆和大洋 270

5.3.1 问题的本质 270

5.3.2 通过对流形成大陆 270

5.3.3 现代对流的可能性 273

5.4 历史的评述 275

5.4.1 引言 275

5.4.2 四面体收缩 275

5.4.3 通过膨胀形成大陆 276

第六章 造山运动 283

6.1 基本的全球构造关系 283

6.1.1 引言 283

6.1.2 板块构造 283

6.1.3 地槽 287

6.1.4 造山运动中的体积关系 289

6.1.5 全球能量 294

6.1.6 稀有事件 295

6.2 板块运动理论 296

6.2.1 概述 296

6.2.2 热稳定性问题 299

6.2.3 对流流动 300

6.2.4 地幔热柱和热点 302

6.2.5 自生成机制 304

6.2.6 被动的地壳效应 308

6.3 其他造山理论 311

6.3.1 概述 311

6.3.2 波动说 312

6.3.3 收缩假说 319

6.3.5 膜构造学说 322

6.3.6 减速和潮汐弯曲的效应 326

6.3.7 宇宙学的猜测 327

6.4 结论 327

第七章 大地构造学 335

7.1 概述 335

7.2 构造形迹的理论 335

7.2.1 引言 335

7.2.2 大地构造破坏现象的理论 335

7.2.3 褶皱作用 351

7.2.4 岩组学理论 361

7.3 震源理论 368

7.3.1 概述 368

7.3.2 地震孕育模型 368

7.3.3 震源模型 374

7.3.4 地震的力学触发作用 379

7.4 边界的效应 381

7.4.1 引言 381

7.4.2 表面不规则部位上的应力 382

7.4.3 孔洞和包体 388

7.5 特征性的地质力学形迹 392

7.5.1 引言 392

7.5.2 选择原理 393

7.5.3 解析模拟与机械模拟 393

7.5.4 有限元技术 394

第八章 某些局部形迹的理论 409

8.1 引言 409

8.2 香肠构造 409

8.2.1 实验探讨 409

8.2.2 理论探讨 410

8.2.3 构造透镜体 412

8.3 刺穿构造的理论 413

8.3.1 盐丘理论的原理 413

8.3.2 重力失稳 413

8.3.3 米成侵入 418

8.4 火山效应的理论 420

8.4.1 引言 420

8.4.2 火山的形状 420

8.4.3 火山热量和造山运动 421

8.4.4 火山喷发的机制 423

8.4.5 热流和火山侵入体 424

8.5 撞击形迹的理论 426

8.5.1 引言 426

8.5.2 陨坑的相关性 427

8.5.3 撞击力学 428

8.5.4 喷出物的性状 432

8.5.5 重力对陨坑的改造 433

8.6 当代位移的理论 433

8.6.1 概述 433

8.6.2 均衡位移 434

8.6.3 局部运动 435

8.6.4 造山运动位移 435