《全球構造與地球動力學》是2013年由科學出版社出版的圖書，作者是牛耀齡。
基本介紹
- 書名：全球構造與地球動力學:岩石學與地球化學方法套用實例
- 作者：牛耀齡
- ISBN：9787030368805
- 頁數：307
- 定價：76.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2013-3
- 副標題：—岩石學與地球化學方法套用實例
編輯推薦,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
編輯推薦
《全球構造與地球動力學:岩石學與地球化學方法套用實例》每篇論文均深入淺出，用通俗易懂的表達方式論證了為什麼以及如何用岩石學和地球化學的基本概念和原理探索併力圖解決全球固體地球科學問題。
內容簡介
本書是以牛耀齡近年來具代表性的11篇科研論文為基礎經梳理、提升、補充完成的。這些論文每篇自成體系，是針對某個/些科學問題的原創性成果，但共同特點是以岩石學和地球化學為手段來研究全球地質構造問題。這包括俯衝帶的成因、大洋中脊動力學、洋島玄武岩的成因與地幔柱岩漿作用、洋殼的成因、大陸地殼的增生與演化以及地幔對流等。每篇論文均深入淺出，用通俗易懂的表達方式論證了為什麼以及如何用岩石學和地球化學的基本概念和原理探索併力圖解決全球固體地球科學問題。
作者簡介
牛耀齡，1959年生於甘肅臨洮，博士，英國Durham大學地球科學系教授、蘭州大學中共中央組織部“千人計畫”特聘教授，博導。曾任國際地球化學學會（GeoctlemicalSociety）常務理事、國際地科聯固體地球組成和演化委員會（IGUSSECE）主席及相關學術機構組織成員。美國地球物理聯合會、地球化學學會、國家地理學會、歐洲地科聯、美國地質學會（Fellow）、英國地質學會（Fellow）會員，英國自然環境基金委員會評審團專家組成員，兼任《科學通報》執行副主編、《Lithos》、《JournalofAsianEarthSciences》、《地學前緣》、《高校地質學報》和《CentralEuropeanJournalofGeoscierices》等期刊編委會委員，《JournalofPetrology》特刊（2004，2011）和《Lithos》特刊（2007，2009）編輯。曾執教於蘭州大學、澳大利亞昆士蘭大學、英國卡迪夫大學、美國休斯敦大學和英國杜倫大學。其科研主要從岩石學和地球化學方法入手探討全球構造的基本科學問題，包括板塊構造的成因、大洋中脊和俯衝帶過程、岩石圈的成因和演化、地幔物質循環和金屬成礦作用等。
圖書目錄
前言
第1章玄武岩漿起源和演化的一些基本概念
1.1岩漿起源的概念
1.1.1部分熔融與全部熔融
1.1.2玄武質岩漿的幔源物質
1.1.3部分熔融的發生——岩漿的形成
1.1.4減壓熔融和絕熱梯度
1.1.5等壓和變壓熔融反應
1.2玄武岩漿的成因和構造環境
1.2.1離散型板塊邊界岩漿的形成
1.2.2匯聚板塊邊界岩漿的形成
1.2.3轉換斷層岩漿的形成
1.2.4板內火山活動
1.3岩漿演化
1.3.1液相線溫度和液相演化趨勢（LLDs）的概念
1.3.2“濕”玄武質岩漿的液相線溫度
1.3.3含水和無水玄武岩漿不同的演化軌跡
1.4中國東部中新生代火山活動起源的假說
1.4.1地勢、重力、地殼厚度和地幔地震層析圖像的啟示
1.4.2導致中國東部岩石圈減薄的因素
1.4.3中國東部中生代玄武岩漿火山活動
1.4.4中國東部新生代玄武岩漿火山活動
1.5小結
第2章俯衝帶的成因和板塊構造
2.1歷史回顧及新概念的誕生
2.2導向新概念的觀察
2.3定性描述及定量計算
2.3.1大洋高原模式
2.3.2定量考慮
2.4新概念與現有模型之比較
2.5新概念的有效性及預測性
2.5.1Hawaii—Emperor海山鏈43Ma前折曲的成因
2.5.2蛇綠岩定位、玻安岩的產生以及前弧英雲閃長岩—奧長花崗岩—花崗岩（TTG）組合的成因
2.5.3大陸增生機制
2.5.4被動大陸邊緣——未來俯衝帶的軌跡
2.6小結
第3章洋中脊動力學
3.1研究現狀
3.2全球MORB資料庫及新觀點
3.3分異影響校正
3.3.1Klein和Langmuir（1987）的方法和解釋
3.3.2Klein和Langmuir（1987）Fe8校正存在的問題
3.3.3校正分異影響到Mg#=0.72
3.3.4化學組成一洋脊水深相關性：Fe8和Nas等同於未進行分異校正的原始數據
3.3.5化學組成一洋脊水深相關性：分異校正數據的平均值
3.3.6化學組成一洋脊水深之間相關性：主要討論Fe7z與Fe8和NaT2與Na8
3.3.7小的Fe72變化可能沒有壓力意義
3.4全球洋脊水深變化——基本限定
3.4.1地幔潛在溫度變化的意義
3.4.2地幔組分變化的意義
3.5幾點思考
3.5.1控制全球洋脊水深變化的因素
3.5.2全球MORB組分變化控制的因素
3.5.3控制初始熔融深度（P0）的因素
3.5.4控制終止熔融深度（Pi）的因素
3.5.5淺脊的MORB熔體演化程度更高的緣由r
3.5.6我們提出深脊下是富石榴石橄欖岩而不是榴輝岩或石榴輝石岩
3.5.7洋脊是淺源還是深源的
3.6小結
第4章洋島玄武岩的成因
4.1岩石學和地球化學制約
4.1.1俯衝洋殼的熔融不能產生高鎂的OIB熔體
4.1.2古洋殼在同位素上太虧損，不能產生OIB
4.1.3俯衝帶脫水後的循環洋殼很難成為OIB的源區
4.1.4OIB缺少俯衝帶脫水的Sr—Nd—Hf同位素特徵
4.2礦物物理學制約
4.2.1俯衝到下地幔的洋殼密度太大而不能返回上地幔
4.2.2下地幔條件下玄武質熔體密度比周圍固態地幔物質密度大得多
4.3OIB源區的成因
4.3.1大洋玄武岩地幔源區的兩端元組分（複合岩性）
4.3.2兩種端元都很古老，但是它們有不同的同位素演化歷史
4.3.3低熔融程度岩漿成因的富集組分
4.3.4LVZ和增生的大洋岩石圈界面低分熔熔體的交代作用
4.3.5循環的被交代大洋岩石圈物質補給熱點火山作用和OIB源區
4.3.6地幔源區富集的兩個時間尺度
4.3.7對地幔地球化學結構的啟示
4.4小結
第5章洋島玄武岩源區物質的性質，俯衝洋殼、岩石圈地幔的命運
5.1簡要回顧
5.2俯衝洋殼（SOC）不是OIB的主要源區
5.2.1SOC太虧損，不可能是OIB源區組成
5.2.2改進的“ROC”模型有更多不足
5.3俯衝的陸源沉積物不是OIB源區的主要組成
5.4大陸岩石圈地幔可能是OIB的富集源區
5.5大洋岩石圈地幔交代作用可以解釋OIB源區的富集過程
5.5.1地幔交代作用
5.5.2地幔交代作用發生的場所
5.5.3地幔交代作用機制
5.5.4交代介質的性質
5.6地幔動力學的一些新思路
5.6.1對虧損MORB地幔性質及起源的新認識
5.6.2俯衝大洋岩石圈的歸宿
5.7小結
第6章岩石圈厚度與全球洋島玄武岩地球化學組成的成因關聯
6.1基本原理
6.2蓋層效應及其地球動力學意義
6.2.1大洋岩石圈厚度（L）的影響——蓋層效應
6.2.2大洋岩石圈的厚度變化是全球OIB地球化學特徵最主要的控制因素
6.2.3受限於岩石圈厚度的淺部熔融過程稀釋OIB的“石榴子石”痕跡
6.2.4OIB中Sr—Nd—Pb—Hf同位素特徵顯示蓋層及源區的效應：
6.2.5OIB的化學成分記錄了熔融的最終深度（Pf），而不是初始熔融深度（P）
6.2.6大洋岩石圈作為熱邊界層具有岩石學意義
6.2.7OIB的地球化學特徵要求主動上涌和減壓熔融
6.3蓋層對OIB礦物成分的影響
6.3.1Niu和O'Hara（2007）的解釋
6.3.2蓋層效應在解釋橄欖石成分中的作用
6.4成熟大洋岩石圈的恆定厚度
6.5小結
第7章洋脊“吸引力”、洋脊—“地幔柱”相互作用和淺部地幔對流
7.1兩個概念
7.1.1地幔柱
7.1.2洋脊
7.2實例
7.2.1近端和遠端柱一脊相互作用
7.2.2擴張速率決定地幔柱流動
7.2.3實例和現象
7.3小結
第8章地幔熔融和深海橄欖岩的成因
8.1研究進展
8.2數據和模型解釋
8.2.1深海橄欖岩全岩成分間的相關關係
8.2.2定量方法
8.2.3模型套用
8.3結果討論
8.3.1深海橄欖岩的成因
8.3.2與其他模型的對比
8.3.3其他重要套用
8.4小結
第9章深海橄欖岩的地球化學特徵及成因
9.1研究現狀概要
9.1.1存在主要問題
9.1.2新的研究方法
9.2樣品
9.3分析方法和數據
9.4可行的模型框架
9.5數據和解釋
9.5.1深海橄欖岩全岩主量元素
9.5.2深海橄欖岩全岩微量元素特徵
9.6主要問題及討論
9.6.1再富集作用發生的地點
9.6.2熔體再富集作用似乎沒有影響殘餘單斜輝石
9.6.3過量LREE、HFSE和其他不相容元素的儲存和分配
9.6.4Nb—Ta和Zr—Hf分異機制
9.6.5洋脊下Nb—Ta、Zr—Hf分異的一種假說
9.6.6單斜輝石是殘餘還是出溶產物
9.6.7蛇紋石化和海底風化的地球化學效應
9.6.8熔體—殘餘的互補性
9.7地球化學動力學意義
9.7.1Eu異常
9.7.2部分熔融和熔體一殘餘反應的直接標誌
9.7.3丟失的Nb儲庫
9.7.4俯衝帶蛇紋石化和海底風化的可能結果
9.8小結
第10章洋殼與陸殼的成因關係、大陸地殼增生的場所和機制、虧損地幔的成因
10.1原始MORB中過量的Eu和Sr
10.1.1稀土元素和岩石成因
10.1.2普遍觀點：幔源熔體中不存在Eu異常
10.1.3大陸地殼中顯著的負Eu異常
10.1.4原始MORB熔體都具有顯著的正Eu異常
10.1.5MORB熔體中Eu和Sr異常的起源
10.1.6DMM具有過量的Eu和Sr
10.2對兩個主要固體地球問題的新認識
10.2.1大陸地殼來源和殼幔分異
10.2.2大洋上地幔的化學結構
10.3小結
第11章元素分異和地質過程
11.1理論
11.2觀察
11.3討論
11.3.1MORB和MORP中的Zr—Hf和Nb—Ta分異
11.3.2海水中的Zr—Hf和Nb—Ta分異
11.4小結
關於地幔柱大辯論
1.地幔柱假說：起源、有限性
2.其他可能模型和警告
3.地幔柱大辯論有關的定義和概念
全地幔對流模型
分層地幔對流
4.結語
主要參考文獻
附錄工常用術語索引
第1章玄武岩漿起源和演化的一些基本概念
1.1岩漿起源的概念
1.1.1部分熔融與全部熔融
1.1.2玄武質岩漿的幔源物質
1.1.3部分熔融的發生——岩漿的形成
1.1.4減壓熔融和絕熱梯度
1.1.5等壓和變壓熔融反應
1.2玄武岩漿的成因和構造環境
1.2.1離散型板塊邊界岩漿的形成
1.2.2匯聚板塊邊界岩漿的形成
1.2.3轉換斷層岩漿的形成
1.2.4板內火山活動
1.3岩漿演化
1.3.1液相線溫度和液相演化趨勢（LLDs）的概念
1.3.2“濕”玄武質岩漿的液相線溫度
1.3.3含水和無水玄武岩漿不同的演化軌跡
1.4中國東部中新生代火山活動起源的假說
1.4.1地勢、重力、地殼厚度和地幔地震層析圖像的啟示
1.4.2導致中國東部岩石圈減薄的因素
1.4.3中國東部中生代玄武岩漿火山活動
1.4.4中國東部新生代玄武岩漿火山活動
1.5小結
第2章俯衝帶的成因和板塊構造
2.1歷史回顧及新概念的誕生
2.2導向新概念的觀察
2.3定性描述及定量計算
2.3.1大洋高原模式
2.3.2定量考慮
2.4新概念與現有模型之比較
2.5新概念的有效性及預測性
2.5.1Hawaii—Emperor海山鏈43Ma前折曲的成因
2.5.2蛇綠岩定位、玻安岩的產生以及前弧英雲閃長岩—奧長花崗岩—花崗岩（TTG）組合的成因
2.5.3大陸增生機制
2.5.4被動大陸邊緣——未來俯衝帶的軌跡
2.6小結
第3章洋中脊動力學
3.1研究現狀
3.2全球MORB資料庫及新觀點
3.3分異影響校正
3.3.1Klein和Langmuir（1987）的方法和解釋
3.3.2Klein和Langmuir（1987）Fe8校正存在的問題
3.3.3校正分異影響到Mg#=0.72
3.3.4化學組成一洋脊水深相關性：Fe8和Nas等同於未進行分異校正的原始數據
3.3.5化學組成一洋脊水深相關性：分異校正數據的平均值
3.3.6化學組成一洋脊水深之間相關性：主要討論Fe7z與Fe8和NaT2與Na8
3.3.7小的Fe72變化可能沒有壓力意義
3.4全球洋脊水深變化——基本限定
3.4.1地幔潛在溫度變化的意義
3.4.2地幔組分變化的意義
3.5幾點思考
3.5.1控制全球洋脊水深變化的因素
3.5.2全球MORB組分變化控制的因素
3.5.3控制初始熔融深度（P0）的因素
3.5.4控制終止熔融深度（Pi）的因素
3.5.5淺脊的MORB熔體演化程度更高的緣由r
3.5.6我們提出深脊下是富石榴石橄欖岩而不是榴輝岩或石榴輝石岩
3.5.7洋脊是淺源還是深源的
3.6小結
第4章洋島玄武岩的成因
4.1岩石學和地球化學制約
4.1.1俯衝洋殼的熔融不能產生高鎂的OIB熔體
4.1.2古洋殼在同位素上太虧損，不能產生OIB
4.1.3俯衝帶脫水後的循環洋殼很難成為OIB的源區
4.1.4OIB缺少俯衝帶脫水的Sr—Nd—Hf同位素特徵
4.2礦物物理學制約
4.2.1俯衝到下地幔的洋殼密度太大而不能返回上地幔
4.2.2下地幔條件下玄武質熔體密度比周圍固態地幔物質密度大得多
4.3OIB源區的成因
4.3.1大洋玄武岩地幔源區的兩端元組分（複合岩性）
4.3.2兩種端元都很古老，但是它們有不同的同位素演化歷史
4.3.3低熔融程度岩漿成因的富集組分
4.3.4LVZ和增生的大洋岩石圈界面低分熔熔體的交代作用
4.3.5循環的被交代大洋岩石圈物質補給熱點火山作用和OIB源區
4.3.6地幔源區富集的兩個時間尺度
4.3.7對地幔地球化學結構的啟示
4.4小結
第5章洋島玄武岩源區物質的性質，俯衝洋殼、岩石圈地幔的命運
5.1簡要回顧
5.2俯衝洋殼（SOC）不是OIB的主要源區
5.2.1SOC太虧損，不可能是OIB源區組成
5.2.2改進的“ROC”模型有更多不足
5.3俯衝的陸源沉積物不是OIB源區的主要組成
5.4大陸岩石圈地幔可能是OIB的富集源區
5.5大洋岩石圈地幔交代作用可以解釋OIB源區的富集過程
5.5.1地幔交代作用
5.5.2地幔交代作用發生的場所
5.5.3地幔交代作用機制
5.5.4交代介質的性質
5.6地幔動力學的一些新思路
5.6.1對虧損MORB地幔性質及起源的新認識
5.6.2俯衝大洋岩石圈的歸宿
5.7小結
第6章岩石圈厚度與全球洋島玄武岩地球化學組成的成因關聯
6.1基本原理
6.2蓋層效應及其地球動力學意義
6.2.1大洋岩石圈厚度（L）的影響——蓋層效應
6.2.2大洋岩石圈的厚度變化是全球OIB地球化學特徵最主要的控制因素
6.2.3受限於岩石圈厚度的淺部熔融過程稀釋OIB的“石榴子石”痕跡
6.2.4OIB中Sr—Nd—Pb—Hf同位素特徵顯示蓋層及源區的效應：
6.2.5OIB的化學成分記錄了熔融的最終深度（Pf），而不是初始熔融深度（P）
6.2.6大洋岩石圈作為熱邊界層具有岩石學意義
6.2.7OIB的地球化學特徵要求主動上涌和減壓熔融
6.3蓋層對OIB礦物成分的影響
6.3.1Niu和O'Hara（2007）的解釋
6.3.2蓋層效應在解釋橄欖石成分中的作用
6.4成熟大洋岩石圈的恆定厚度
6.5小結
第7章洋脊“吸引力”、洋脊—“地幔柱”相互作用和淺部地幔對流
7.1兩個概念
7.1.1地幔柱
7.1.2洋脊
7.2實例
7.2.1近端和遠端柱一脊相互作用
7.2.2擴張速率決定地幔柱流動
7.2.3實例和現象
7.3小結
第8章地幔熔融和深海橄欖岩的成因
8.1研究進展
8.2數據和模型解釋
8.2.1深海橄欖岩全岩成分間的相關關係
8.2.2定量方法
8.2.3模型套用
8.3結果討論
8.3.1深海橄欖岩的成因
8.3.2與其他模型的對比
8.3.3其他重要套用
8.4小結
第9章深海橄欖岩的地球化學特徵及成因
9.1研究現狀概要
9.1.1存在主要問題
9.1.2新的研究方法
9.2樣品
9.3分析方法和數據
9.4可行的模型框架
9.5數據和解釋
9.5.1深海橄欖岩全岩主量元素
9.5.2深海橄欖岩全岩微量元素特徵
9.6主要問題及討論
9.6.1再富集作用發生的地點
9.6.2熔體再富集作用似乎沒有影響殘餘單斜輝石
9.6.3過量LREE、HFSE和其他不相容元素的儲存和分配
9.6.4Nb—Ta和Zr—Hf分異機制
9.6.5洋脊下Nb—Ta、Zr—Hf分異的一種假說
9.6.6單斜輝石是殘餘還是出溶產物
9.6.7蛇紋石化和海底風化的地球化學效應
9.6.8熔體—殘餘的互補性
9.7地球化學動力學意義
9.7.1Eu異常
9.7.2部分熔融和熔體一殘餘反應的直接標誌
9.7.3丟失的Nb儲庫
9.7.4俯衝帶蛇紋石化和海底風化的可能結果
9.8小結
第10章洋殼與陸殼的成因關係、大陸地殼增生的場所和機制、虧損地幔的成因
10.1原始MORB中過量的Eu和Sr
10.1.1稀土元素和岩石成因
10.1.2普遍觀點：幔源熔體中不存在Eu異常
10.1.3大陸地殼中顯著的負Eu異常
10.1.4原始MORB熔體都具有顯著的正Eu異常
10.1.5MORB熔體中Eu和Sr異常的起源
10.1.6DMM具有過量的Eu和Sr
10.2對兩個主要固體地球問題的新認識
10.2.1大陸地殼來源和殼幔分異
10.2.2大洋上地幔的化學結構
10.3小結
第11章元素分異和地質過程
11.1理論
11.2觀察
11.3討論
11.3.1MORB和MORP中的Zr—Hf和Nb—Ta分異
11.3.2海水中的Zr—Hf和Nb—Ta分異
11.4小結
關於地幔柱大辯論
1.地幔柱假說：起源、有限性
2.其他可能模型和警告
3.地幔柱大辯論有關的定義和概念
全地幔對流模型
分層地幔對流
4.結語
主要參考文獻
附錄工常用術語索引
