第1章 地球系统 1
1.1地球结构与内部物质组成 1
1.1.1地球基本结构 1
1.1.2地球内部物质组成 5
1.2地球表面特征和物理性质 8
1.2.1地球的表面特征 8
1.2.2地球的物理性质 10
1.3地层单位和地质年代 12
1.4海洋科学概述 14
1.4.1海与洋 14
1.4.2海洋科学发展历史 15
1.4.3海洋地质学 17
1.4.4海底矿产资源 18
1.5思考题 22
第2章 海底构造与地球物理研究方法和手段 23
2.1概述 23
2.2船载地球物理调查 24
2.2.1海洋科学考察船 24
2.2.2常用船载地球物理方法 27
2.2.3深拖技术 28
2.3海底观测系统 29
2.3.1载人潜器 29
2.3.2无人潜器 31
2.3.3深海海底观测网络 32
2.3.4海底地球物理系统 36
2.4海底钻探 37
2.4.1钻探技术 37
2.4.2测井技术 37
2.4.3岩石地球化学方法 39
2.5思考题 40
第3章 海底地形地貌 42
3.1概述 42
3.2海底地形的声波探测原理 44
3.2.1利用声波确定海底地貌 44
3.2.2回声测深法 45
3.2.3旁侧声呐测深法 47
3.2.4多换能器测深法 49
3.2.5多波束测深法 51
3.2.6具有旁侧声呐和多波束组合功能的多波束测深法 55
3.3海底地形地貌的研究实例 56
3.3.1马里亚纳海沟地形地貌 56
3.3.2大西洋中脊Oceanographer转换断层地形地貌 57
3.3.3台湾岛东海岸海底峡谷地形地貌 58
3.3.4孟加拉湾深海扇地形地貌 59
3.3.5南海陆架海海底沙波地貌 60
3.4思考题 62
第4章 海洋地震探测 63
4.1概述 63
4.2海洋反射地震探测原理与方法 64
4.2.1地震波的传播 64
4.2.2海洋反射地震探测 65
4.2.3共炮点反射波时距曲线方程 70
4.3海底折射地震探测原理与方法 74
4.3.1层状介质中的传播 74
4.3.2速度梯度和波的传播 76
4.4地震数据采集与资料处理技术 80
4.4.1地震数据采集 80
4.4.2地震资料处理技术 89
4.5应用实例 100
4.5.1海洋2D反射地震资料处理 100
4.5.2 OBS数据处理 109
4.6思考题 115
第5章 海洋重磁测量 116
5.1概述 116
5.2海洋重磁测量原理 117
5.2.1海洋重力测量 117
5.2.2海上磁异常测量 119
5.3海上重磁采集技术与数据处理方法 121
5.3.1海上重力采集技术与数据处理方法 121
5.3.2海上磁法采集技术与数据处理方法 127
5.4应用实例 134
5.5思考题 135
第6章 海洋地热测量 136
6.1概述 136
6.2海洋地热测量原理 136
6.2.1大地热流密度 136
6.2.2岩石热传导理论 140
6.2.3地热来源 142
6.3海底热流测量方法与技术 144
6.3.1海底热流测量简介 144
6.3.2地温梯度的测量 146
6.3.3热导率的测量 148
6.4应用实例 150
6.4.1海底沉积与剥蚀 150
6.4.2海底地形与热流 151
6.4.3冷却海底模型 152
6.4.4海底的热对流 152
6.4.5盆地拉张的热流 153
6.5思考题 154
第7章 海洋电磁法 155
7.1概述 155
7.2方法原理 155
7.2.1自然极化法 155
7.2.2激发极化法 156
7.2.3直流电阻率法 156
7.2.4大地电磁法 158
7.2.5磁测电阻率法 159
7.2.6可控源电磁法（CSEM） 160
7.2.7海底静态测量法 161
7.3应用实例 162
7.3.1大陆架调查 162
7.3.2深海测量 162
7.3.3拖拽式可控源系统及其在油气勘探中的应用 164
7.4思考题 168
第8章 放射性测量 169
8.1概述 169
8.2方法原理 169
8.2.1地球内部γ射线的放射 169
8.2.2γ射线的衰减 171
8.2.3γ射线通量的测量 171
8.2.4元素丰度的估计 172
8.2.5用于海底勘探的γ射线探测器 174
8.3应用实例 175
8.3.1海格福热斯花岗岩 175
8.3.2深海放射性探测剖面 176
8.4思考题 178
第9章 海洋地球物理测井 179
9.1概述 179
9.2基本原理 179
9.2.1电阻率测井 179
9.2.2放射性测井 184
9.2.3声波速度测井 186
9.2.4其他测井技术 188
9.3应用实例 192
9.3.1综合解释DSDP 395A钻孔的火山岩层序 192
9.3.2利用电测井曲线识别裂隙中充填的天然气水合物 196
9.4思考题 201
第10章 海底构造理论 202
10.1洋壳 202
10.1.1洋壳结构 202
10.1.2洋壳的起源 203
10.1.3洋壳的演化 204
10.2岩石物理 205
10.2.1脆性和塑性 205
10.2.2岩石流变学 205
10.2.3地幔的流变学 205
10.2.4地壳的流变学 205
10.2.5完全弹性的塑性流变学 206
10.2.6流变学模型 207
10.2.7黏弹性物质的流变学方程 207
10.3地壳的垂直运动与水平运动 208
10.3.1地壳的垂直运动 209
10.3.2地壳水平运动 211
10.4从大陆漂移到板块构造 215
10.4.1大陆漂移学说 215
10.4.2海底扩张学说 218
10.4.3板块构造学说 221
10.5威尔逊旋回 224
10.6思考题 226
第11章 大陆边缘构造 227
11.1活动大陆边缘 228
11.1.1活动大陆边缘的构造单元 228
11.1.2俯冲带的特征 233
11.1.3俯冲带的类型 238
11.1.4洋脊俯冲 239
11.1.5边缘海盆地 242
11.2被动大陆边缘 243
11.2.1被动大陆边缘的地形地貌特征 244
11.2.2被动大陆边缘的伸展减薄 245
11.2.3被动大陆边缘岩石圈的变形 249
11.2.4被动大陆边缘裂谷盆地的动力学过程 253
11.3转换大陆边缘 255
11.3.1典型转换大陆边缘 256
11.3.2走滑边缘的构造演化 258
11.3.3走滑边缘的发育阶段 261
11.4思考题 262
第12章 大洋中脊 263
12.1大洋中脊的类型与特征 264
12.1.1大洋中脊类型 264
12.1.2大洋中脊特征 265
12.2结构构造 271
12.2.1地球物理场 271
12.2.2岩石圈结构 273
12.2.3洋中脊的岩浆房 273
12.2.4洋中脊下的底辟构造 274
12.2.5大洋核杂岩 276
12.3海底扩张运动学与动力学 278
12.3.1海底构造运动 278
12.3.2海底磁异常与古地磁反转 278
12.3.3海底扩张动力学机制 285
12.4转换断层 287
12.4.1转换断层的类型 287
12.4.2转换断层的特征 288
12.4.3转换断层的形成机制 289
12.4.4转换断层的作用 290
12.5思考题 291
第13章 大洋盆地构造 292
13.1大洋盆地 292
13.1.1大洋盆地的特征 292
13.1.2深海沉积 293
13.2海山 294
13.2.1海山的概念 294
13.2.2海山分布特征 295
13.2.3太平洋板内海山成因 296
13.3大火成岩省 300
13.3.1大火成岩省的特征 300
13.3.2大火成岩省的组成和类型 304
13.3.3大火成岩省形成的源区和构造背景 305
13.4地幔热点 306
13.4.1地幔热点定义 306
13.4.2地幔柱的形态 307
13.4.3地幔热点的类型与分布 307
13.4.4热点成因 309
13.4.5热点与洋中脊的相互作用 312
13.4.6地幔柱假说的贡献及局限性 317
13.5思考题 319
第14章 海底构造与地球物理学的前沿领域 320
14.1国家海洋计划 320
14.2国际海底科学钻探计划 321
14.2.1深海钻探计划 321
14.2.2大洋钻探计划 321
14.2.3综合大洋钻探计划 322
14.2.4国际大洋发现计划 322
14.3我国海底探测技术的若干进展 323
14.3.1海底地震仪 323
14.3.2海底电磁仪 324
14.3.3海洋放射性探测设备 325
14.3.4深潜器 326
14.3.5国际海底探测技术发展趋势 327
14.4若干科学前沿 327
14.4.1核幔边界动力学 327
14.4.2俯冲工厂 332
14.4.3洋脊俯冲 334
14.4.4大陆边缘张裂过程 335
14.4.5深水盆地演化 340
14.4.6大洋中脊 344
14.5思考题 346
参考文献 347