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第1章 地球演化和构造运动的假说1

1.1 地球和太阳系的起源及地球的基本结构1

1.1.1 太阳系的构成1

1.1.2 太阳系起源的假说1

1.1.2.1 灾变假说1

1.1.2.2 康德-拉普拉斯假说2

1.1.2.3 摩耳顿-张伯伦假说2

1.1.2.4 太阳俘获气-尘埃-流星云的假说2

1.1.2.5 现代得到最多支持的假说2

1.1.3 地球的形成和年龄3

1.1.3.1 地球的年龄3

1.1.3.2 陨石冲击事件3

1.1.3.3 地球外圈的形成4

1.1.3.4 地球内部圈层的形成4

1.1.4 地球构造概述4

1.1.4.1 地球的基本圈层4

1.1.4.2 固体地球的圈层结构5

参考文献6

1.2 地球演化及构造运动的假说6

1.2.1 概述6

1.2.2 目前提出的对地学界有一定影响的假说7

1.2.2.1 地球收缩说7

1.2.2.2 地球膨胀说8

1.2.2.3 地球脉动说9

1.2.2.4 涌流构造（Surge Tectonic）说10

1.2.2.5 大陆漂移说11

1.2.2.6 海底扩张说12

1.2.2.7 板块构造说13

1.2.2.8 热点-地幔柱说13

1.2.2.9 地槽与地台说14

1.2.3 地球演化、构造运动和动力学方面已得到公认的部分事实和证据15

1.2.4 现有假说的比较分析和对“理想”假说的模拟16

1.2.4.1 对现有假说的分析16

1.2.4.2 对”理想”假说的定性模拟18

1.2.4.3 地球演化和构造运动的能量来源20

参考文献22

第2章 冰川的地质作用及其证据24

2.1 冰川的地质作用24

2.1.1 地幔浮力面理论24

2.1.2 冰川及其分类25

2.1.3 诱发地震及冰川形成时的造海作用26

2.1.4 冰川消融时的造山运动29

2.1.5 古岩石壳的形成及大陆的演化31

2.1.6 地球均衡调整和岩石圈具有塑性的证据34

参考文献35

2.2 冰川地质作用的证据37

2.2.1 冰期旋回中碳酸盐岩δ13C规律变化的机制37

2.2.1.1 δ13C和δ18O的地质学特征37

2.2.1.2 冰期旋回中的δ13C和δ18O变化规律38

2.2.1.3 目前学术界对δ13C和δ18O规律变化的解释39

2.2.1.4 对已提出解释的可行性分析40

2.2.1.5 冰川形成对火山喷发和地震的影响41

2.2.1.6 冰川消融对火山喷发和地震的影响42

2.2.1.7 火山喷发和地震造成δ13C和δ18O的规律性变化的证据43

参考文献44

2.2.2 贝尼奥夫地震带的证据46

2.2.2.1 板块学说及其存在的问题46

2.2.2.2 人类对岛弧的认识过程及其发展47

2.2.2.3 新理论对岛弧双层地震带的解释47

2.2.2.4 新理论对岛弧火山作用的解释52

2.2.2.5 板块及大陆的演化趋势56

参考文献56

第3章 地球的去气作用和地球演化过程中的化学平衡3.1 地球去气作用58

3.1.1 地球的起源及早期演化58

3.1.1.1 概述58

3.1.1.2 吸积作用及其演化59

3.1.1.3 放射能和重力势能对地球熔融的作用60

3.1.1.4 宇宙大气的形成及演化62

3.1.2 岩石圈形成前的去气作用62

3.1.3 岩石圈形成后的去气作用64

3.1.3.1 概述64

3.1.3.2 后期去气作用的阶段性65

3.1.3.3 影响后期去气作用的因素66

参考文献68

3.2 地球演化过程中的pH平衡69

3.2.1 地球的去气作用及其对地球的作用70

3.2.2 碳系统的平衡原理70

3.2.3 碳平衡系统对地球的作用73

3.2.4 硅系统的平衡原理73

3.2.5 硅平衡系统对地球的作用75

3.2.6 pH值的演化过程76

3.2.7 有机碳沉积的作用78

参考文献79

3.3 地球演化过程中的氧化-还原平衡81

3.3.1 光合生物出现前的氧化-还原平衡81

3.3.1.1 宇宙大气的形成及其氧化-还原特性82

3.3.1.2 原始大气的形成及其氧化-还原特性82

3.3.2 有机物的能量及氧化-还原性和独立系统的氧化-还原平衡83

3.3.3 光合生物出现后的氧化-还原平衡84

3.3.4 将来的氧化-还原平衡85

参考文献87

第4章 生物对冰川的作用及太阳系的生命87

4.1 生物演化对冰川的作用88

4.1.1 有机碳的沉积88

4.1.2 二氧化碳与温室效应和冰川形成的关系88

4.1.3 生物的演化过程89

4.1.4 新元古宙以前冰川期的形成90

4.1.5 新元古冰期的形成91

4.1.6 奥陶纪冰期的形成92

4.1.7 石炭纪、二叠纪冰期的形成92

4.1.8 第四纪冰期的形成94

参考文献96

4.2 太阳系地外星体存在生命可能性的评估97

4.2.1 太阳系的组成及一般特征97

4.2.2 水星上存在生命的可能性分析97

4.2.3 金星上存在生命的可能性分析98

4.2.4 火星上存在生命的可能性分析100

4.2.5 类木行星和冥王星上存在生命的可能性分析101

4.2.6 卫星上存在生命的可能性分析102

4.2.7 结论102

参考文献103

第5章 地球构造演化的现状104

5.1 地球的形状及其变化104

5.1.1 人类对地球形状的认识过程104

5.1.2 地球的内部结构及固体地球的塑性105

5.1.3 固体地球的形变及其证据107

5.1.3.1 地球南北半球非对称变化的热力学证据107

5.1.3.2 地球南北半球非对称变化的板块运动证据107

5.1.3.3 地球南北半球非对称变化的空间大地测量证据108

5.1.3.4 地球南北半球非对称变化的速率在不断变小（南半球在减速膨胀）的证据109

5.1.4 新生代冰川的分布及其变化113

5.1.5 固体地球的形变及其原因分析113

5.1.6 北极冰川消失和南极冰川扩大的原因115

5.1.7 南极冰川形成或加厚对大地水准面的影响117

5.1.8 地球形状今后的变化趋势120

参考文献120

5.2 厄尔尼诺形成及其证据122

5.2.1 冰川与地球的关系122

5.2.2 目前地球的现状123

5.2.3 厄尔尼诺和拉尼娜形成的原因124

5.2.4 洋中脊岩浆上涌引起厄尔尼诺的证据126

5.2.4.1 热力学证据126

5.2.4.2 洋中脊证据127

5.2.4.3 冰川学证据129

5.2.4.4 地球扁率和自转证据130

5.2.4.5 气候学证据131

5.2.5 讨论132

5.2.5.1 对厄尔尼诺现象的预测132

5.2.5.2 有关厄尔尼诺的推测133

参考文献133

第6章 火山和地震的形成135

6.1 岩浆和火山作用135

6.1.1 岩浆及岩浆房的形成135

6.1.2 岩石圈破裂的原理及洋中脊火山的形成137

6.1.3 地槽形成及其火山活动138

6.1.3.1 地槽底部火山的形成138

6.1.3.2 地槽与地台间火山的形成138

6.1.4 海洋地背斜顶部火山的形成139

6.1.5 岛弧形成及其火山活动140

6.1.6 地堑形成及其火山活动141

6.1.7 地外星体撞击及其火山活动143

6.1.8 总结144

参考文献144

6.2 地震的形成和种类145

6.2.1 地震的一般原理146

6.2.1.1 概述146

6.2.1.2 地壳运动146

6.2.1.3 重力异常147

6.2.1.4 地震发生地点的判定150

6.2.1.5 地震发生时间的判定151

6.2.1.6 2004年苏门达腊-安达曼大地震的发生机制分析153

6.2.2 不同构造运动中的地震155

6.2.2.1 洋中脊式地震的形成155

6.2.2.2 地槽形成过程中地震的形成155

6.2.2.3 海岭顶部地震的形成155

6.2.2.4 岛弧式地震的形成156

6.2.2.5 地堑式地震的形成157

6.2.2.6 撞击式地震的形成159

6.2.2.7 人致地震159

6.2.3 地震的预测和预报160

6.2.3.1 水平破裂导致的地震的预测和预报161

6.2.3.2 垂直运动导致地震的预测和预报161

6.2.4 总结162

参考文献163

第7章 地球演化对矿藏形成的影响165

7.1 地球pH演化对前寒武纪成矿的影响165

7.1.1 pH演化原理165

7.1.1.1 地球去气作用的降pH作用165

7.1.1.2 硅系统的升pH作用166

7.1.1.3 碳系统对pH的调节作用166

7.1.2 溶矿作用167

7.1.2.1 原始海洋的溶矿作用167

7.1.2.2 地壳形成后的去气作用造成的溶矿作用167

7.1.3 成矿作用168

7.1.3.1 条带式硅铁质的沉积168

7.1.3.2 其他矿质的沉积170

7.1.3.3 pH值影响矿质沉积的一般规律170

7.1.4 前寒武纪矿床变质的原因171

参考文献171

7.2 热液矿床成因173

7.2.1 地球的去气作用174

7.2.1.1 地球具有去气作用174

7.2.1.2 地球去气作用与火山喷发和地震有关175

7.2.1.3 地球去气作用产生强酸性气体175

7.2.2 岩浆与去气气体的形成175

7.2.3 矿体pH演化机理177

7.2.3.1 去气气体的降pH作用177

7.2.3.2 围岩的升pH作用178

7.2.3.3 矿体pH值演化过程179

7.2.4 溶矿作用179

7.2.4.1 火山形成过程的溶矿作用179

7.2.4.2 次（隐）火山形成的溶矿作用181

7.2.5 成矿作用182

7.2.5.1 成矿作用的一般原理182

7.2.5.2 成矿过程及分带沉积182

7.2.5.3 围岩蚀变及分带184

参考文献185

7.3 风化（红土化）作用对成矿的影响187

7.3.1 概述187

7.3.2 红土的成土作用187

7.3.3 红土的红化作用189

7.3.3.1 红化作用是一种去硅作用189

7.3.3.2 红化过程中的去硅原理190

7.3.3.3 雨水的去硅作用191

7.3.4 影响红化的因素191

7.3.4.1 干、湿季交替对红化的影响191

7.3.4.2 温度对红化的影响192

7.3.4.3 母岩性质对红化的影响192

7.3.4.4 潜水面对红化的影响192

7.3.5 红土剖面的形成机制193

7.3.6 红土化作用对红土的影响194

7.3.6.1 红土化作用对土量变化的影响194

7.3.6.2 红土化作用对红土pH值的影响195

7.3.7 碳酸盐岩区域的特殊红土化作用195

7.3.7.1 湘西碳酸盐岩台地地貌及其红土化作用195

7.3.7.2 有去硅作用的河水和地下水的作用196

7.3.8 红土型矿的形成机理——以红土型金矿形成为例196

7.3.8.1 红土型金矿概述196

7.3.8.2 金化合物向金单质的转化197

7.3.8.3 单质金的下沉和富积197

7.3.8.4 金成矿对红土化作用的特殊要求199

7.3.8.5 其他红土型矿的形成机理199

参考文献200

第8章 冰期旋回对地磁场和生物演化的影响200

8.1 冰期旋回对地磁场的影响202

8.1.1 人类对地磁场的认识过程202

8.1.2 冰川及其分类204

8.1.3 冰川形成和消融对地球自转的作用204

8.1.4 冰川形成和消融对地核自转的作用206

8.1.5 冰川形成和消融对地磁场的影响207

8.1.6 地核感生电动势的形成原理及过程208

8.1.7 外核物质的运动及地核螺旋管磁场的形成209

8.1.7.1 地球自转减慢时地核螺旋管磁场及地磁场的形成209

8.1.7.2 地球自转加快时地核螺旋管磁场及地磁场的形成213

8.1.7.3 地核螺旋管磁场的变化规律214

8.1.8 地核外磁场及地磁反转215

8.1.9 地磁场的能量来源216

参考文献216

8.2 冰期旋回对生物演化的影响219

8.2.1 冰期旋回对环境因子的影响219

8.2.1.1 冰期旋回对温度的影响220

8.2.1.2 冰期旋回对氧气含量的影响220

8.2.1.3 冰期旋回对pH值的影响221

8.2.1.4 冰期旋回对盐度的影响222

8.2.1.5 冰期旋回对海平面的影响223

8.2.1.6 冰期旋回对海水离子含量的影响224

8.2.1.7 冰期旋回对生物生存空间的影响225

8.2.1.8 冰期旋回对宇宙射线和尘埃的影响225

8.2.2 间冰期对生物的影响225

8.2.3 冰期对生物的影响226

8.2.3.1 冰川形成期对生物的影响226

8.2.3.2 冰川均衡调整期对生物的影响227

8.2.3.3 冰川稳定期对生物的影响228

8.2.3.4 冰川消融期对生物的影响228

8.2.3.5 冰后反弹期对生物的影响229

8.2.3.6 冰期旋回对生物影响的复杂性231

8.2.4 冰期旋回与生物进化232

8.2.4.1 冰期旋回与达尔文进化学说的关系233

8.2.4.2 冰期旋回对物种演化的综合影响234

8.2.4.3 冰期旋回导致生物进化235

参考文献237

第9章 地球将来的演化趋势240

9.1 将来的地球演化趋势及全球变化240

9.1.1 地球的塑性和刚性及其变化趋势240

9.1.2 地球的去气作用及其变化趋势240

9.1.3 矿物有机物的沉积对O2的影响241

9.1.4 O2的演化趋势242

9.1.5 将来全球的变化趋势242

9.1.6 应变对策243

参考文献243

后记245