精化巖石圈結(jié)構(gòu)的重力測量方法(英文版)
定 價(jià):69 元
叢書名:地球物理基礎(chǔ)叢書
- 作者:Robert Tenzer[著]
- 出版時(shí)間:2016/8/1
- ISBN:9787030491169
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:P313.2
- 頁碼:200
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書研究巖石圈密度結(jié)構(gòu)重力解釋方法,特別是殼幔(莫霍面)密度界面重力測定法。提出了地球動力學(xué)現(xiàn)象與地幔對流有關(guān)重力的解釋方法,即對海底擴(kuò)張的簽名和重力場中的子地殼應(yīng)力。這些功能模型利用的球形諧波分析和合成的引力場和巖石圈密度結(jié)構(gòu)的方法。這些方法的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行數(shù)值研究地球的球面地殼密度模型計(jì)算,主要地殼密度結(jié)構(gòu)的重演,大洋巖石圈的綜合引力模型編制,解決發(fā)現(xiàn)莫霍面深度的重力反問題,和子的地殼應(yīng)力場的測定。
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Contents
“地球物理基礎(chǔ)叢書”序
Preface
Summary
Chapter 1 Introduction 1
Chapter 2 Coordinate Systems and Transformations 3
Chapter 3 Earth’s Gravity Field 6
Chapter 4 Earth’s Density Model 8
4.1 2-D Density Model 8
4.2 3-D Density Model 11
4.3 Concluding Remarks 15
Chapter 5 Examples of Density Models 16
5.1 Seawater Density Model 16
5.1.1 Data Acquisition and TEOS-10 18
5.1.2 Seawater Density Distribution 19
5.1.3 Accuracy Analysis 22
5.1.4 Concluding Remarks 25
5.2 Marine Sediment Density Model 26
5.2.1 Marine Sediment Data 28
5.2.2 Methodology 29
5.2.3 Numerical Analysis and Results 31
5.2.4 Model Uncertainties 32
5.2.5 Concluding Remarks 34
5.3 Ocean-Sediment and Sediment-Bedrock Density Interface 36
5.3.1 Methodology 37
5.3.2 Input Data 38
5.3.3 Results 38
5.3.4 Concluding Remarks 40
Chapter 6 Earth’s Crustal Density Model 42
6.1 Methodology and Datasets 43
6.2 ESCM180 Spectrum 45
6.3 ESCM180 Spectral Characteristics 48
6.4 Average Density of Crustal Structures 52
6.5 Concluding Remarks 53
Chapter 7 Gravimetric Forward Modeling 55
7.1 Gravitational Field of 3-D Mass Density Layer 56
7.2 Gravitational Field of Radially-Varying Mass Density Layer 60
7.3 Gravitational Field of Laterally-Varying Mass Density Layer 60
7.4 Gravitational Field of Uniform Mass Density Layer 61
7.5 Concluding Remarks 61
Chapter 8 Gravitational Field of Crustal Structures 63
8.1 Methodology 63
8.2 Results 64
8.3 Correlation Analysis 68
8.4 Spectral Analysis 71
8.5 Concluding Remarks 75
Chapter 9 Gravitational Model of Oceanic Lithosphere 76
9.1 Methodology 76
9.2 Data Acquisition 77
9.3 Synthetic Gravitational Model 80
9.4 Validation of Results 83
9.5 Concluding Remarks 83
Chapter 10 Gravimetric Moho Recovery 85
10.1 Global Moho Recovery 87
10.1.1 Spectral Functional Model 87
10.1.2 Compensation Attraction 91
10.2 Moho Solution for Variable Moho Density Contrast 92
10.2.1 Functional Model 92
10.2.2 Compensation Attraction 93
10.3 Regional Moho Recovery 93
10.3.1 Discrete Functional Model 93
10.3.2 Discretization 95
10.4 Concluding Remarks 97
Chapter 11 Global Gravimetric Moho Model 98
11.1 Consolidated Crust-Stripped Gravity Disturbances 99
11.2 Moho Density Contrast 100
11.3 Mantle Gravity Disturbances 102
11.4 Moho Solutions 105
11.5 Validation of Results 107
11.6 Spectral Analysis 108
11.7 Correlation Analysis 111
11.8 Concluding Remarks 112
Chapter 12 Sub-Crustal Stress Field 115
12.1 Horizontal Sub-Crustal Stress 117
12.2 Vening Meinesz-Moritz Isostatic Model 118
12.3 Combined Model 119
12.4 Convergence Analysis 120
12.5 Concluding Remarks 122
Chapter 13 Terrestrial Sub-Crustal Stress Field 124
13.1 Global Sub-Crustal Stress Study 124
13.2 Regional Sub-Crustal Stress Studies 126
13.2.1 Stress Field Along Oceanic Subductions Zones 126
13.2.2 Stress Field at Hotspots 127
13.2.3 Stress Field Along Tectonic Plate Boundaries 128
13.2.4 Stress Field Along Continent-to-Continent Collision Zones 130
13.3 Concluding Remarks 132
Chapter 14 Martian Sub-Crustal Stress Field 134
14.1 Martian Topography 134
14.2 Martian Free-Air Gravity Field 136
14.3 Martian Bouguer Gravity Field 137
14.4 Martian Crustal Thickness 139
14.5 Martian Sub-Crustal Stress 141
14.5.1 Global Stress Field 141
14.5.2 Signature of Impact Craters 142
14.5.3 Signature of Hemispheric Dichotomy 142
14.5.4 Signature of Ice Load 142
14.5.5 Spectral Analysis of Stress Field 142
14.5.6 Long-Wavelength Stress Field 144
14.5.7 Tharsis Stress Field 145
14.6 Concluding Remarks 146
References 149
地球物理學(xué)是地球科學(xué)領(lǐng)域最古老、最重要而又最充滿活力的分支之一。自兩千多年前亞里士多德開始,就已經(jīng)出現(xiàn)了地球物理學(xué)的萌芽。在《物理學(xué)》中,亞里士多德闡述了很多與地球及其周圍空間相關(guān)的自然現(xiàn)象,諸如風(fēng)、雨、雷、電、火山、地震等自然現(xiàn)象。這些現(xiàn)象與地球系統(tǒng)密切關(guān)聯(lián),其解釋又涉及物理學(xué)本身。地球系統(tǒng)包括固態(tài)內(nèi)核、液態(tài)外核、熔融地幔、黏彈地殼、固態(tài)冰川和液態(tài)海洋、地球液態(tài)固態(tài)體(簡稱地球本體)周圍的大氣層、電離層、月球以及所有繞地衛(wèi)星;此外,地球系統(tǒng)與太陽、太陽系內(nèi)的所有行星、衛(wèi)星及星際物質(zhì)密切關(guān)聯(lián),因而,廣義地,也可將后者納入地球系統(tǒng)之中。地球物理學(xué),就其本意而言,是研究地球系統(tǒng)內(nèi)各種物性參數(shù)、各種物理場、各種物質(zhì)變化運(yùn)移、各圈層相互作用及環(huán)境變化以及地球系統(tǒng)中發(fā)生的各種自然現(xiàn)象的物理學(xué);蛘吆唵味惶珖(yán)密地說,地球物理學(xué),是利用物理學(xué)原理、方法、實(shí)驗(yàn)手段研究地球系統(tǒng)本身及其內(nèi)發(fā)生的各種自然現(xiàn)象的學(xué)說。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,地球物理學(xué)也在不斷拓展其研究范圍,現(xiàn)在已包含非常廣泛的分支學(xué)科,如太陽系起源,行星學(xué)、地球形狀學(xué)、地球自轉(zhuǎn)學(xué)、地球重力學(xué)、地電學(xué)、地磁學(xué)、地?zé)釋W(xué)、地球年代學(xué)、地殼形變學(xué)、地球動力學(xué)、地震學(xué)、地球內(nèi)部物理學(xué)等。
由于地球物理學(xué)是研究地球的物理學(xué),因此,隨著物理學(xué)新進(jìn)展或新發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn),其理論體系或方法論必將影響、滲透到地球物理學(xué)。從亞里士多德的宇宙地心說和自由落體重者下落較快說到哥白尼的宇宙日心說和伽利略的自由落體等速說,從開普勒三大定律到牛頓萬有引力定律,從法拉第電磁感應(yīng)定律到麥克斯韋電磁場統(tǒng)一方程,從伽利略的溫度計(jì)到開爾文的熱力學(xué)系統(tǒng),從牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系和絕對時(shí)空觀到愛因斯坦的相對論理論和相對論時(shí)空觀,從微觀世界的連續(xù)性理論到不連續(xù)量子理論,從古老的簡單機(jī)械計(jì)算到現(xiàn)代的大型計(jì)算機(jī),無一不在影響和逐步推動著地球物理學(xué)的發(fā)展進(jìn)程。比如,沒有牛頓的萬有引力定律,就沒有對天體運(yùn)行規(guī)律的完美描述;沒有愛因斯坦的廣義相對論,就難以解釋行星的近日點(diǎn)進(jìn)動效應(yīng);沒有熱力學(xué)定律,地?zé)釋W(xué)就難以發(fā)展。當(dāng)今地球物理學(xué),僅憑理論推演、不付諸實(shí)踐檢驗(yàn)而構(gòu)建模型的時(shí)代已幾乎一去不復(fù)返了。構(gòu)建地球物理模型,解釋各種自然現(xiàn)象,理論預(yù)測與實(shí)際觀測比對,修改模型,進(jìn)一步比對,不斷循環(huán)往復(fù),這是地球物理學(xué)的發(fā)展邏輯;不斷拓展地球系統(tǒng)研究對象,包括利用物理學(xué)新理論新方法、新實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究地球系統(tǒng)物性參數(shù)及各種自然現(xiàn)象,并向其他領(lǐng)域交叉滲透,這是當(dāng)今地球物理學(xué)的發(fā)展趨勢。