地球动力学

《地球动力学》以固体地球为主体，系统地论述了地球动力学的基本概念、基本知识以及近20年来国际和国内地球动力学最为重要的研究成果。全书分为八章，从固体地球系统的观念出发，重点讨论了与地球动力系统有关的固体地球的构造，板块构造理论，地壳及上地幔应力状态，地球内部热过程及地幔动力学等动力学过程。
《地球动力学》可供地球科学研究生，大学地球科学高年级学生和从事行星和地球科学研究的有关研究人员参考。
本书以固体地球为主体，系统地论述了地球动力学的基本概念、基本知识以及近20年来国际和国内地球动力学最为重要的研究成果。全书分为八章，从固体地球系统的观念出发，重点讨论了与地球动力系统有关的固体地球的构造，板块构造理论，地壳及上地幔应力状态，地球内部热过程及地幔动力学等动力学过程。
　　本书可供地球科学研究生，大学地球科学高年级学生和从事行星和地球科学研究的有关研究人员参考。

第一章　引论
第二章　地球表面特征、内部构造和动力系统
　§2-1　大陆和大洋的分布
　§2-2　固体地球表面的起伏
　§2-3　地球表面主要构造单元和特征
　§2-4　全球活动构造体系
　§2-5　地球内部构造
　§2-6　地球的物质组成
　§2-7　地球动力系统

第三章　放射性衰变和地球年龄
　§3-1 放射性发现之前人类对地球年龄的认识
　§3-2　放射性衰变和岩石的绝对年龄
　§3-3　地球的年龄

第四章　板块构造
　§4-1　板块构造
　§4-2　板块构造的基本单元及特征
　§4-3　板块构造的主要证据
　§4-4　板块运动的描述——板块运动学
　§4-5　威尔逊循环
　§4-6　板块运动的驱动力

第五章 固体的力学性质
　§5-1　应力和应变
　§5-2　应力和应变之间的关系——物理关系(本构关系)
　§5-3　弹性理论的基本方程及其解
　§5-4　平面问题
　§5-5　球体问题
　§5-6　弹性力学应用于地球介质
　§5-7　弹性二维平板弯曲或挠曲
　§5-8　地球岩石层的弯曲
　§5-9　固体的非弹性及粘滞性力学

第六章　地壳及上地幔的应力状态
　§6-1　地球内部的初始应力
　§6-2　地球内部的应力与流体静力学平衡的偏离
　§6-3　确定地壳及上地幔应力状态的实验方法
　§6-4　利用地球物理资料推断区域构造应力场
　§6-5　重力地幔对流地壳及上地幔的应力状态

第七章　地球内部热状态及热输运过程
　§7-1　地球表面的热流及测量
　§7-2　地球热能的估算
　§7-3　地球内部的热输运
　§7-4　地球内部的热物理参数热状态及力学性质
　§7-5　地球内部热传导过程
　§7-6　与地幔热传导有关的几个问题
　§7-7　对流一地幔中热输运的主要机制

第八章　地幔对流和地幔动力学
　§8-1　地幔对流
　§8 2　地幔对流的物理背景
　§8-3　描述地幔对流的基本方程
　§8-4　外部力驱动下的地幔物质流动
　§8-5　平行板之间的热对流——Bemrd问题
　§8-6　球域自由热对流
　§8-7　地幔对流的结构
　§8-8　地球物理观测及地幔对流
　§8-9　地幔对流及地幔动力学
参考文献

第二章　地球表面特征、内部构造和动力系统
人类认识地球是从地球表面开始的，因为人类发展的初期只能借助于自己的感观去观察自然界发生的一切现象。自然，人类首先关注的是与其生存有关的一些动力过程，例如天气变化、自然灾害、日月运行和潮起潮落等等。因为人类最为关心的问题之一是他们居住的这个星球。人类对于地球形状的认识是从最简单的直观开始的，世界上各古老民族对于地球表面形状都有自己的理解，中国人所谓的“天圆地方说”认为地球是一个大的平面被圆的天包围。这里不去追述古代人类对于地球的认识，但是从科学的目标和思维方式出发，我们应当意识到地球表面的特征必然反映地球内部发生的一切过程。反之，一切内部过程又必将影响地球表面的特征。现代科学技术给人类提供了一个认识地球的机会，使人类从更高的空间观察这个星球，自然首先观察的是地球表面的特征。因此仅就地球表面而言，其基本特性必然涉及有关地球科学早期的一系列重要的课题。
当然，地球的表面并不是一成不变的，地球表面形态仅仅是整个地球动力系统中一个环节。地球表面不断受到内部和外部动力过程作用而改变自己的形态。所以当我们讨论地球内部和外部发生的过程时，首先要认识其表面的特征，同时将这些表面特征或者作为限定条件，或者作为最终判别标准去研究一切与其有关的动力学模型。
§2-1大陆和大洋的分布
翻开任何一张彩色世界地图都可以一目了然地看到，地球表面有两个基本的单元：蓝色的海洋和黄色的大陆，而且大洋和大陆在地球表面的分布既不对称也不均匀。同时还会发现，海洋在地球表面所占的面积远远大于大陆所占有的面积。表2—1—1统计了世界大陆大洋的面积，及大洋的平均深度。从统计结果可以发现：
1)地球表面70％以上为大洋所覆盖，而太平洋却占整个大洋面积的一半，占地球总面积的35％左右。