第0章 地球科学导论 1
0.1 什么是地球科学 2
0.2 地球的圈层 3
0.2.1 水圈 4
0.2.2 大气圈 4
0.2.3 生物圈 5
0.2.4 岩石圈 5
0.3 地球系统 7
0.3.1 什么是系统 7
0.3.2 各个部分的相互关联 8
0.4 地球科学中的时间与空间尺度 8
0.5 资源和环境问题 10
0.5.1 资源 10
0.5.2 环境问题 11
0.6 科学探索的本质 12
0.6.1 说 12
0.6.2 理论 13
0.6.3 科学方法 13
概念回顾：地球科学导论 14
思题 15
单元 地球物质
章 物质成分和矿物组成 16
1.1 矿物：组成岩石的基本单元 17
1.1.1 矿物的定义 17
1.1.2 岩石的定义 18
1.2 原子：矿物的结构单元 19
1.2.1 质子、中子和电子的属 19
1.2.2 元素：由质子数决定 20
1.3 原子结合的原因 21
1.3.1 八隅规则与化学键 21
1.3.2 离子键：电子转移 21
1.3.3 共价键：共用电子 22
1.3.4 金属键：电子自由移动 23
1.4 矿物的物理质 23
1.4.1 光学质 23
1.4.2 晶形和晶体 24
1.4.3 矿物强度 24
1.4.4 密度和比重 27
1.4.5 矿物的其他质 27
1.5 矿物分类 28
1.5.1 硅酸盐矿物 28
1.5.2 常见的浅硅酸盐 30
1.5.3 常见的暗硅酸盐矿物 31
1.5.4 重要的非硅酸盐矿物 31
概念回顾：物质成分和矿物组成 33
思题 35
第2章 岩石：固体地球的物质 36
2.1 地球系统：岩石循环 37
2.1.1 基本循环 37
2.1.2 其他途径 37
2.2 火成岩：“浴火而生” 39
2.2.1 从岩浆到结晶岩 39
2.2.2 火成结构能告诉我们什么？ 40
2.2.3 火成岩的成分 41
2.2.4 火成岩的分类 41
2.2.5 不同火成岩的成因 44
2.3 岩石风化形成沉积物 45
2.3.1 机械风化作用 46
2.3.2 化学风化作用 47
2.4 沉积岩：压实和胶结的沉积物 48
2.4.1 沉积岩分类 49
2.4.2 沉积物的石化作用 53
2.4.3 沉积岩的特征 53
2.5 变质岩：由老变新的岩石 54
2.5.1 变质作用的动力是什么？ 55
2.5.2 变质结构 57
2.5.3 常见的变质岩石 57
概念回顾：岩石：固态岩石圈的组成物质 59
思题 61
第2单元 地表变迁
第3章 水成地貌 63
3.1 地球的外力作用 64
3.2 崩塌作用：重力作用的结果 64
3.2.1 崩塌作用和地貌形成 65
3.2.2 崩塌作用的控制和诱发 67
3.2.3 无诱因的滑坡？ 68
3.3 水循环 68
3.4 流动的水 69
3.4.1 流域 70
3.4.2 河流系统 70
3.4.3 水系类型 71
3.5 流速 72
3.5.1 影响流速的因素 73
3.5.2 从上游到下游的变化 73
3.6 流水的作用 74
3.6.1 河流侵蚀 74
3.6.2 河流的搬运作用 75
3.6.3 河流的沉积作用 76
3.7 河道 76
3.7.1 基岩河道 76
3.7.2 冲积河道 76
3.8 河谷的形态 78
3.8.1 基准面和河流侵蚀 78
3.8.2 深切河谷 79
3.8.3 河谷拓宽 80
3.8.4 基准面的变化和深切的河曲 81
3.9 沉积地貌 81
3.9.1 三角洲 81
3.9.2 天然堤坝 83
3.10 洪水与洪 83
3.10.1 洪水的成因 83
3.10.2 洪 84
3.11 地下水：地表之下的水 85
3.11.1 地下水的重要 85
3.11.2 地下水的地质作用 86
3.11.3 地下水的分布 86
3.11.4 影响地下水存储和运动的因素 87
3.11.5 隔水层与含水层 88
3.11.6 地下水的运动 88
3.12 泉、井和承压系统 88
3.12.1 泉 89
3.12.2 井 90
3.12.3 承压系统 90
3.13 地下水的环境问题 92
3.13.1 不可的地下水资源 92
3.13.2 地下水开采引起的地面沉降 93
3.13.3 地下水污染 93
3.14 地下水的地质作用 95
3.14.1 溶洞 95
3.14.2 喀斯特地貌 96
概念回顾：水成地貌 98
思题 100
第4章 冰川与干旱地貌 102
4.1 冰川：两个基本循环的一部分 103
4.1.1 山岳（阿尔卑斯）冰川 103
4.1.2 冰盖 104
4.1.3 其他类型的冰川 105
4.2 冰川如何移动 105
4.2.1 观察并测量冰川的运动 106
4.2.2 冰川的估算：增长与消融 107
4.3 冰蚀作用 108
4.3.1 冰川如何侵蚀 108
4.3.2 冰蚀地貌 109
4.4 冰川沉积 111
4.4.1 冰碛物的类型 111
4.4.2 冰碛石、冰水沉积原和冰碛湖 112
4.4.3 鼓丘、蛇丘和冰砾阜 114
4.5 冰期冰川的其他作用 115
4.6 冰期冰川作用的范围 116
4.7 荒漠 117
4.7.1 干涸土地的分布与成因 118
4.7.2 水在干旱气候中的作用 120
4.8 盆地和山脉：多山荒漠地貌的演化 121
4.9 风蚀作用 122
4.9.1 风蚀、膨胀露头和沙漠砾石盖层 123
4.9.2 风蚀作用 125
4.10 风成沉积 125
4.10.1 黄土 125
4.10.2 沙丘 125
概念回顾：冰川和干旱地貌 127
思题 129
第3单元 力
第5章 板块构造：一场科学的 131
5.1 从大陆漂移说到板块构造论 132
5.2 大陆漂移说：时代的一个想法 133
5.2.1 证据：大陆拼图 133
5.2.2 证据：跨海化石的吻合 134
5.2.3 证据：岩石类型和地质特征 135
5.2.4 证据：古气候 135
5.3 大辩论 137
5.3.1 对漂移学说的抵制 137
5.4 板块构造论 138
5.4.1 覆盖软流圈的刚岩石圈 138
5.4.2 地球的主要板块 139
5.4.3 板块边界 139
5.5 离散板块边界和海底扩张 140
5.5.1 洋中脊和海底扩张 140
5.5.2 大陆裂谷 142
5.6 汇聚板块边界与俯冲作用 143
5.6.1 洋－陆汇聚 144
5.6.2 洋－洋汇聚 145
5.6.3 陆－陆汇聚 146
5.7 转换板块边界 147
5.8 检验板块构造模型 149
5.8.1 证据：大洋钻探 149
5.8.2 证据：地幔柱和热点 150
5.8.3 证据：古地磁学 151
5.9 板块运动的驱动力是什么？ 154
5.9.1 板块运动的驱动力 154
5.9.2 板块－地幔对流模型 156
5.10 板块和板块边界如何变化？ 157
5.10.1 泛大陆的裂解 157
5.10.2 未来的板块构造 158
概念回顾：板块构造：一场科学的 159
思题 162
第6章 动荡的地球：地震、地质构造和造山运动 164
6.1 什么是地震 165
6.1.1 探索地震的成因 166
6.1.2 断层与地震 167
6.2 地震学：地震波研究 169
6.2.1 记录地震的仪器 169
6.2.2 地震波 170
6.3 震源定位 171
6.4 确定地震大小 172
6.4.1 烈度表 173
6.4.2 震级表 173
6.5 地震的破坏作用 176
6.5.1 火灾 179
6.5.2 什么是海啸？ 179
6.6 地震带与板块边界 181
6.7 地球 182
6.7.1 地球分层结构的形成 183
6.7.2 探索地球：“透视”地球的地震波 183
6.8 地球圈层 184
6.8.1 地壳 184
6.8.2 地幔 184
6.8.3 地核 185
6.9 岩石变形 185
6.9.1 岩石为什么变形 185
6.9.2 岩石变形的类型 185
6.10 褶皱：韧变形构造 186
6.10.1 背斜和向斜 186
6.10.2 穹窿和盆地 187
6.11 断层：脆变形构造 188
6.11.1 倾向滑移断层 188
6.12 造山运动 190
6.13 俯冲作用与造山运动 191
6.13.1 岛弧型造山运动 192
6.13.2 安第斯型造山运动 192
6.14 碰撞造山带 193
6.14.1 科迪勒拉型造山运动 193
6.14.2 大陆碰撞：阿尔卑斯型造山运动 194
概念回顾：动荡的地球：地震、地质构造和造山运动 197
思题 200
第7章 火山及其他岩浆活动 202
7.1 圣海伦火山和基拉韦厄火山 203
7.2 火山喷发的质 204
7.2.1 影响黏度的因素 204
7.2.2 宁静式和爆裂式火山喷发 205
7.3 火山喷发期间挤出的物质 206
7.3.1 熔岩流 206
7.3.2 气体 207
7.3.3 火成碎屑物 207
7.4 火山结构 209
7.5 盾状火山 210
7.5.1 莫纳罗亚火山：地球上优选的盾状火山 210
7.5.2 夏威夷基拉韦厄火山：喷发的盾状火山 211
……
占位居中
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