地震断层与岩土力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　近年来，中国大陆、台湾、日本、伊朗与印尼等地接连发生巨大强震，而专家学者们更预测美国在未来30年内，随时都可能爆发强烈震灾。因此，为了将地震所产生的灾害降到最小，大家除了对地震的发生与预测必须都要有充分的理解外，对地震的监测更是不可一日松懈。

　　本书主要取材资料是包含921地震后台湾在地震领域的研究成果及其他全球性的研究成果，并对地震与板块断层所造成的现象进行深入探讨。全书包含12章57节，内容涵盖以下各种范畴﹕

　　．板块构造
　　．流体效应与诱导地震
　　．地震与断层运动力学
　　．岩石性质与土壤循环强度
　　．山崩与海啸
　　．土壤液化
　　．地震前兆与预测

本书特色

　　本书针对地震断层与岩土力学进行深入探讨研究，每一课题皆是由浅至深、循序渐进，适合大专及研究所的初级至高阶地震课程之教学与工程界人士参考用。

探索地球深层构造与工程实践的桥梁 《构造地质学基础与现代地球动力学》 本书导言：重塑我们对地球内部的理解 自古以来，人类对脚下大地的剧烈运动——地震与火山的成因充满了敬畏与好奇。近代科学的发展，特别是板块构造理论的提出，彻底颠覆了我们对地球表层动力学的认知。然而，要真正理解这些宏大事件的根源，我们必须深入到地壳乃至更深层次的构造活动中去。《构造地质学基础与现代地球动力学》正是这样一本旨在系统梳理和前沿探讨构造地质学核心理论、观测方法及其与地球深部过程相互作用的权威著作。 本书并非仅仅是对既有知识的简单罗列，而是力求构建一个从微观晶体形变到全球板块运动的完整理论框架。它强调从第一性原理出发，解析岩石在不同压力、温度和应力条件下的流变学行为，并将这些微观尺度的物理过程与宏观的构造地貌演化联系起来。 --- 第一部分：构造变形的物理基础与实验岩石学 本部分是理解地球内部物质响应的关键。我们首先聚焦于岩石力学和流变学。详细阐述了应力-应变关系在弹性、粘塑性范围内的数学描述，并引入了关键的本构方程，如幂律粘性流动和扩散蠕变机制。本书特别探讨了水对岩石强度和蠕变速率的显著影响，这在俯冲带和深源地震的机制研究中至关重要。 实验岩石学部分，深入剖析了高温高压下晶体结构的变化，特别是岩石的动态恢复和重结晶过程。通过对模拟实验数据的解读，本书揭示了俯冲带蛇纹岩带和地幔楔的流变学特性如何调控深部俯冲的几何形态和地震活动的深度上限。这部分内容为后续讨论构造带的长期演化提供了坚实的物理基础。 --- 第二部分：区域构造形貌与应力场分析 本篇是传统构造地质学的核心，但引入了现代地球物理学的最新成果进行约束。我们系统回顾了褶皱、断裂和走滑带的几何学分类与运动学分析方法。重点在于三维应力场重建，利用断层滑动矢量、微构造（如压力影、拉伸缝合线）和重力场、磁力场异常数据，对特定构造单元的现今应力状态进行定量化描述。 一个重要的章节专门讨论了大型走滑系统的演化历史。以世界著名的走滑带为例，结合遥感影像解译和年代学数据，重建了多期次应力体制的转换过程，探讨了构造带的“粘滞区”和“刚性区”对地表形貌塑造的差异化影响。 --- 第三部分：板块构造的驱动力与深部响应 本部分将视角拉升至全球尺度，探讨板块运动的驱动机制。本书深入探讨了地幔对流的数值模拟结果及其与上覆岩石圈断裂活动的耦合关系。内容包括： 1. 岩石圈减薄与裂谷形成机制：分析了热驱动与拉张应力共同作用下，大洋中脊和陆内裂谷的动力学模式。 2. 俯冲带的几何形态与板块摆动：探讨了板块后撤拉力、拖曳力与下降板块的“板片拉力”之间的能量平衡，解释了不同俯冲带的后退速率与形态差异。 3. 地幔柱与构造事件：考察了热点火山活动与相邻板块构造事件之间的时空关联性，特别关注大火成岩省（LIPs）形成过程中对区域构造环境的扰动效应。 --- 第四部分：新生代构造活动与地貌响应 构造活动并非只发生在遥远的过去，当代地球仍在剧烈形变之中。本部分关注新生代的构造-地貌耦合过程。我们利用全球导航卫星系统（GNSS）观测数据，精确量化了现今构造板块的相对运动速率和区域应变集中区。 关键内容包括对活动构造带的长期形变历史重建，结合河流阶地分析、冲积扇沉积速率和构造剥蚀率的计算，评估了近百万年来的构造抬升速率。这部分内容强调了构造应力如何通过地表过程（如河流侧向迁移、山体滑坡频率变化）得到记录，为理解山区水系演化和地质灾害孕育机制提供了新的工具。 --- 第五部分：现代地球动力学研究的前沿方法 为了应对复杂的地质问题，本书最后介绍了几种前沿的、多学科交叉的研究方法： 1. 震波层析成像（Seismic Tomography）：阐述如何利用全球或区域地震台网数据，反演地壳和上地幔的三维速度结构，识别俯冲板块的精确位置和岩浆囊的形态。 2. 地幔包裹体与同位素地球化学：通过分析捕获在岩浆或变质岩中的地幔物质，追溯深部物质的来源、年龄和变质作用过程，为动力学模型提供物质示踪。 3. 数值模拟与正演建模：介绍如何构建耦合流变学、热传导和板块边界条件的复杂数值模型，以模拟地幔对流和地壳变形的长期演化路径。 --- 本书特色与读者定位 《构造地质学基础与现代地球动力学》旨在为地质学、地球物理学、环境科学和资源勘探领域的学生、研究人员及专业工程师提供一本全面、深入且与时俱进的参考书。它不仅涵盖了构造地质学的经典理论体系，更将最前沿的地球物理观测数据和数值模拟技术融入分析之中，致力于揭示地球系统内部复杂相互作用的深层奥秘。阅读本书，将使读者能够超越表层的地表现象，洞察驱动我们星球演化的根本动力。

作者简介

廖日昇

　　地质工程师，台中一中毕业，成功大学矿冶及材料科学系学士及硕士，美国威斯康新大学（Madison）工程力学硕士及岩石力学博士。曾任成功大学（台南）副教授、工业技术研究院（新竹）研究员。居住加州，为美国土木工程学会（ASCE）及美国个人投资者协会（AAII）会员。

　　着有：
　　．岩土工程要义－山崩与地陷，科技图书公司（台北），1999 年初版，pp.1-441。
　　．岩土力学与地震，科技图书公司（台北），2000 年初版，pp.1-369。

　　作者联系可经由microtai99@gmail.com
 

序
自序

第一章　导论
1-1　地震是否可以预测
1-2　地震是来自摩擦或塑性不稳定
1-3　地震的微观与宏观物理
1-4　剪切强度模型与断层破裂

第二章　板块构造
2-1　断层与地震概论
2-2　板块构造理论
2-3　地壳低电阻带的形成
2-4　板块的移动

第三章　诱导地震与地震序列
3-1　诱导地震的延迟效应
3-2　水库注水诱发地震的例子
3-3　地震序列

第四章　余震与震后滑动
4-1　孔隙流体扩散可能触发余震
4-2　动态应力变化触发余震
4-3　震后滑动

第五章　地震模型
5-1　破坏力学模型
5-2　滑动弱化模型
5-3　黏弹塑性模型
5-4　简单摩擦模型

第六章　地震与断层运动力学（I）
6-1　摩尔圆的基本认识
6-2　岩石摩擦与不稳定滑动
6-3　地壳应力、断层启动、与摩擦
6-4　断层晶核的形成、成长、与滑动变形
6-5　应力降与黏滑复发间隔
6-6　断层互相作用
6-7　断层与块体转动及应力转动

第七章　地震与断层运动力学（II）
7-1　能量背景
7-2　地震如何触发
7-3　地震力学
7-4　地震互动
7-5　时间延迟机制
7-6　地震迁移

第八章　断层运动与流体
8-1　多孔弹性体
8-2　断层流体
8-3　流体与断层运动
8-4　断层应力状态、孔隙压力分佈、与断层脆弱性

第九章　岩石性质与土壤循环强度
9-1　岩石电阻率与孔隙率
9-2　波速异常与深度及应力之关系
9-3　围压对多孔岩石破坏行为的影响
9-4　岩石破坏与声发射的实验研究
9-5　土壤循环强度
9-6　细粒物质对土壤循环强度的影响

第十章　地震引起的山崩与海啸
10-1　山崩分析
10-2　地震诱导型山体滑坡的当前问题与未来挑战
10-3　地震与海啸

第十一章　地震引起的土壤液化
11-1　土壤液化案例
11-2　液化机制
11-3　液化潜能评估
11-4　液化潜能分析
11-5　利用 CPT 估算液化—诱导水平地盘沉陷
11-6　其他损坏效应

第十二章　地震预测
12-1　概论
12-2　地震前兆
12-3　前兆机制
12-4　沿着活动断层带氡含量的变化
12-5　预测模型
12-6　地震监测
12-7　地震风险评估

参考资料（期刊与杂志）
参考资料（书籍与报告）
附录—山崩与地陷相片集锦
 

评分☆☆☆☆☆

要说《地震断层与岩土力学》这本书最让我印象深刻的地方，那绝对是它严谨又不失趣味的叙述方式。很多科学书籍都会给人一种高高在上、难以接近的感觉，但这本书却能巧妙地将深奥的理论变得生动有趣。它就像一位经验丰富的老师，循循善诱地引导读者进入地震断层和岩土力学这个迷人的世界。书中关于断层运动的动力学模型，那些复杂的数学公式，在作者的解读下，变得不再那么令人生畏。作者善于运用类比和形象化的语言，将抽象的力学概念具体化，比如将岩石的变形比作弹簧的拉伸和压缩，将断层的滑动过程描绘得如同地壳在“呼吸”。我尤其喜欢书中关于地震发生机制的探讨，从板块构造理论到不同断层带的活动特征，都进行了深入浅出的讲解。通过阅读这本书，我不仅了解了地震的“为什么”和“怎么发生”，还对岩石和土壤这些我们生活中最熟悉的物质，有了更深层次的理解。这种既有学术深度又不失科普广度的书籍，在市面上真的很难得。

评分☆☆☆☆☆

哇，我最近入手了一本叫做《地震断层与岩土力学》的书，这本书真的让我大开眼界！我一直对我们台湾这片土地的地震活动很感兴趣，毕竟我们是地震带上的居民，了解地震的成因和可能带来的影响，对于我们生活在地震多发区的台湾人来说，简直是必修课。这本书就从地震断层的形成机制，到它们在地壳运动中所扮演的角色，都做了非常详尽的阐述。我特别喜欢它里面那些详细的图解和模型，让我这个非专业人士也能很直观地理解那些复杂的构造地质学概念。书中对不同类型的断层，比如正断层、逆断层、走滑断层等，都进行了深入的剖析，还结合了许多实际的地震案例，让我能更深刻地体会到这些地质现象在我们身边的真实存在。更让我觉得实用的是，它还介绍了如何通过地质调查和地球物理探测技术来识别和研究地震断层，这让我感觉不只是在“看热闹”，而是真正能理解科学家们是如何“侦测”地震的。读完这本书，我对台湾地下的“脉络”有了更清晰的认识，也对那些默默守护我们安全的工程师和地质学家们充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

捧读《地震断层与岩土力学》这本书，我仿佛看到了一条条隐藏在地下的“伤痕”，它们静静地诉说着地球古老而又充满活力的故事。这本书不仅仅是关于地震断层和岩土力学这两个冰冷的科学名词，它更像是一部关于我们居住的这片土地的“编年史”。作者通过对全球及台湾地区众多地震事件的细致分析，揭示了地震断层在地质演化过程中的重要作用。我被书中关于断层活动周期性的研究深深吸引，这让我对地震的发生不再感到那么随机和不可预测，而是能从更宏观、更长远的角度去理解它。此外，书中对岩土材料在地震作用下的行为分析，也让我学到了很多。比如，不同类型的土壤在地震时会有怎样的表现，哪些地质条件更容易引发液化，这些都是我们在建设家园时需要考虑的重要因素。这本书不仅提升了我对地震的科学认知，更让我对土地的“脾气”有了更深的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始拿到《地震断层与岩土力学》这本书，我有点担心它会过于晦涩难懂。但实际阅读下来，我的顾虑完全被打消了。作者的写作风格非常灵活，能够根据不同的章节和内容，调整叙述的侧重点和语言风格。有些章节偏向于地质构造的介绍，会用一些专业术语，但配以清晰的图示，也能很容易理解。而有些章节则更侧重于岩土力学在工程实践中的应用，语言就更加生活化，充满了实际案例。我特别欣赏书中对于不同地区地震断层特征的比较分析，这让我能够将书本知识与台湾本地的地质情况进行对照，产生更强的代入感。而且，书中对于监测地震断层活动的技术，比如GPS、InSAR等，也有详细的介绍，让我了解到现代科技在地震研究中的重要贡献。这本书就像一位知识渊博的朋友，耐心地解答了我关于地震和地下的各种疑问，让我对我们脚下的这片土地有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，怎么说呢，就像是进行了一场深入地下的探险。虽然书名听起来有点学术，但作者的写作风格却意外地引人入胜。《地震断层与岩土力学》这本书，与其说是教科书，不如说是一本关于我们脚下土地的“故事集”，只不过这些故事是用科学的语言讲述的。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是通过大量的实例，将抽象的科学原理与我们生活的现实紧密联系起来。我特别欣赏书中对岩土力学在工程实践中的应用做了详细的讲解，尤其是在台湾这个经常面临地震挑战的地区，如何确保建筑物的安全，如何进行地基的稳定处理，这些内容都与我们的生活息息相关。书中探讨了土壤的性质，岩石的力学特性，以及它们在承受地震载荷时的表现，让我对那些高楼大厦下的“支撑”有了全新的认识。而且，书中对于滑坡、液化等地震可能引发的次生灾害，也进行了深入的分析和讨论，这对于提升我们居民的防灾意识和应对能力，具有非常重要的指导意义。读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在为自己和家人的安全多一份保障。