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第1章　地球的结构与构造 1

1.1　地球内部结构：层状结构、化学组成和相变 1

1.1.1 地球化学模型 2

1.1.2　地球物理学模型 6

1.1.3　地球结构的综合模型 15

1.2　地球内部的温度分布 24

1.3　流变学结构：地震波衰减与粘性系数分布 29

2.1 岩石圈和软流圈：地球物理观测的事实 36

第2章　板块的形成：部分熔融和水的作用 36

2.2　岩石圈-软流圈结构的成因 38

2.2.1　板块的形成与成长：经典模型 38

2.2.2　部分熔融和软流圈：经典模型的缺陷 41

2.2.3 非弹性：地震学与流变学的交点 45

2.2.4　水：Maxwell之魔 47

2.2.5 新的岩石圈-软流圈模型 52

2.2.6 大陆岩石圈：大地构造圈（tectosphere） 56

第3章　地震波成像与地幔对流 60

3.1　地震波层析成像 60

3.2.1 地震学的观测事实 61

3.2　非均匀性 61

3.2.2 非均匀性在地球内部动力学上的意义：矿物物理基础 67

3.3　各向异性 78

3.3.1　地震学观测 78

3.3.2　各向异性的矿物岩石物理基础 84

3.4　展望 96

第4章　地幔物质循环与流变 97

4.1　历史背景，问题的设定 97

4.2.1　相变与对流 99

4.2　俯冲海洋板块和660km边界的相互作用 99

4.2.2 流变对对流形式的影响 106

4.2.3 海洋地壳与板块本体的分离 113

4.3　对流柱 118

4.3.1 对流柱的产生 118

4.3.2　对流柱的形状 120

4.3.3 对流柱与其背景流动的相互作用：热点为何不动 121

4.3.4　对流柱输送的热量 123

4.3.5　有关对流柱的观测 123

4.4　流变和物质的混合 124

4.4.1　地球化学观测 124

4.4.2　物质的混合 126

4.4.3 流变对物质混合的影响 128

4.5　展望 130

第5章　深源地震的发生机理 131

5.1　深源地震的发现 131

5.2　深源地震的特征 133

5.2.1　震源的深度分布 134

5.2.2　震源机制 135

5.2.3　余震 136

5.3　岩石力学与地震：脆性—延性转化 137

5.2.4 地震效率 137

5.4　深源地震的发生机理 140

5.4.1 应力的产生原因 140

5.4.2　断层形成机理 141

5.5　展望 149

第6章　地核动力学 151

6.1　地核的结构和动力学 151

6.1.1　地核的结构 151

6.1.2　地核的演化 153

6.2.1 能源 155

6.2　外核动力学：发电机模型 155

6.2.2　发电机理论 157

6.3　内核动力学 166

6.3.1　地震学观测 166

6.3.2 各向异性的成因 169

6.3.3 内核超旋转的原因 174

6.4　展望 175

7.1　地球型行星的内部结构和大气组成 177

7.1.1 内部结构 177

第7章　比较行星学和行星物质的流变 177

7.1.2 大气的组成 181

7.2　行星的热进化与成层结构、磁场 185

7.2.1 层状结构的形成和岩浆海 185

7.2.2　核的热演化与磁场 190

7.3　地球型行星的构造学 192

7.3.1　对流的类型 195

7.3.2　板块构造和水 196

7.4　作为独特行星的地球：地球行星科学展望 201

附录 203

参考、引用文献 237