科學閱讀素養套書７：科學少年學習誌 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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《地球的脈動：地質探秘與環境變遷》 書籍簡介 本書是一部深入淺齣、內容翔實的地質學與環境科學科普讀物，旨在帶領讀者穿越億萬年的時光隧道，探索我們腳下這顆藍色星球的宏偉演化史，並理解當代人類活動如何深刻地影響著地球的未來。全書結構嚴謹，內容涵蓋地質學的核心概念、地球內部的運作機製、地錶形態的塑造過程，以及全球環境變化的前沿課題，是地理、地質、環境科學愛好者及相關專業入門學習者的理想讀物。 第一部分：地球的誕生與深層結構——行星的基石 本部分從宇宙學角度切入，概述太陽係的形成及其對地球早期環境的影響。重點闡述地球如何從原始星雲凝聚成形，經曆岩漿海洋階段，最終形成如今的分層結構。 1.1 宇宙的塵埃與地球的起源： 追溯太陽係形成的“標準模型”，探討早期地球的吸積過程，包括隕石撞擊對地殼和地幔成分的貢獻。介紹放射性同位素定年法，解釋我們如何精確測定地球的年齡。 1.2 活的行星：地球的內部構造： 詳細剖析地震波在地球內部傳播特性的差異，揭示地殼、地幔（上地幔、過渡層、下地幔）和地核（外核的液態鐵鎳流體與內核的固態鐵核）的物理和化學性質。深入探討地核的對流如何驅動地球磁場——這道保護生命的無形屏障——的生成機製（發電機理論）。 1.3 物質循環與岩石學基礎： 本章聚焦於構成地球的“積木”——岩石。係統介紹岩石的三大基本類型：火成岩、沉積岩和變質岩。深入闡述岩石圈物質如何通過岩漿作用、風化剝蝕、沉積壓實和變質作用，在一個永不停歇的巨大循環中轉化。特彆關注火山岩的化學分類，以及深成岩的形成環境。 第二部分：動態的地錶——闆塊構造的驅動力 闆塊構造理論是現代地質學的核心，本部分將闆塊構造的力學機製及其在地錶引發的壯觀地質現象作為重點。 2.1 驅動力：地幔對流與闆塊運動： 解釋地幔對流如何為闆塊運動提供根本動力。對比兩種主要的驅動機製：洋脊推力（Ridge Push）和俯衝拉力（Slab Pull），並量化其對闆塊速度的影響。 2.2 闆塊的邊界形態與特徵： 詳盡分類和描述三種主要的闆塊邊界： 離散型邊界（如大洋中脊）： 解釋洋殼的生成過程，大洋中脊的構造特徵與裂榖作用。 匯聚型邊界（如海溝與造山帶）： 深入分析大洋-大洋、大洋-大陸、大陸-大陸碰撞的構造差異。重點講解俯衝帶中地震、火山弧和深海海溝的形成過程。 轉型邊界（如轉換斷層）： 以著名的聖安德烈斯斷層為例，解釋走滑運動如何導緻強烈的淺源地震。 2.3 地震與火山：地球的應力釋放： 探討地震的成因，從彈性迴跳理論到斷層麵的滑動。解釋地震波的類型（縱波、橫波）及其在地震學中的應用。火山活動方麵，區分夏威夷式、普林尼式等主要噴發類型，並解釋岩漿的形成、上升與分異過程，以及它們與闆塊構造的內在聯係。 第三部分：地貌塑造與漫長的時間尺度 本部分轉嚮地錶的動態過程，闡述風化、侵蝕、搬運和沉積如何雕刻齣我們今天所見的地貌景觀，並引入地質年代學的概念。 3.1 外營力的作用：風化、侵蝕與沉積係統： 風化作用： 區分物理風化、化學風化和生物風化，及其對母岩的分解機製。 流水地貌學： 詳細分析河流的演化階段（幼年期、壯年期、老年期），河流的下切、側蝕與沉積作用，以及三角洲、衝積扇、麯流等典型地貌的形成。 冰川地貌： 探討冰川的搬運與侵蝕方式（刨蝕、拔蝕），描述U型榖、冰磧物、冰鬥等冰川消融後留下的獨特痕跡。 風力與海岸地貌： 簡述乾旱環境下風成地貌（如沙丘類型）的形成，以及海浪、潮汐對海岸綫的塑造作用。 3.2 尋蹤過去：地質年代學與古生物學： 介紹地質年錶的構建基礎，包括相對定年法（地層疊置律、生物序列律）和絕對定年法（如碳-14、鉀-氬定年）。強調化石記錄在劃分地質時代中的關鍵作用，並簡述生命演化史中的幾個重要地質事件。 第四部分：全球環境變化與人類世的挑戰 本書的最後一部分，將地質學的知識應用於當代最緊迫的環境問題，探討人類活動對地球係統的影響。 4.1 氣候係統的演變與自然驅動力： 迴顧地球曆史上的自然氣候波動，例如米蘭科維奇鏇律（地球軌道參數變化）如何影響冰期與間冰期的交替。分析自然因素（如太陽活動、火山噴發）對短期氣候的影響。 4.2 人類世的興起與地質學證據： 定義“人類世”的概念，並討論當前地球係統正在經曆的關鍵變化： 碳循環的擾動： 深入分析化石燃料燃燒如何打破瞭數百萬年來地質與生物圈之間微妙的碳平衡，導緻大氣中二氧化碳濃度急劇上升。 水文循環與土地利用： 探討大規模灌溉、水壩建設和森林砍伐對區域乃至全球水資源和地錶反照率的影響。 生物多樣性與地質記錄： 分析當前物種滅絕速率與過去大滅絕事件的對比，關注人為因素在塑造未來地質記錄中的作用。 4.3 應對與展望：可持續的地質未來： 探討地球科學在資源勘探（水資源、礦産、能源）中的作用，並著重介紹碳捕獲與封存（CCS）等基於地質過程的減緩氣候變化的技術潛力。強調理解地球係統的非綫性變化和臨界點，對製定長期環境政策的重要性。 結語 本書旨在培養讀者“深時”思維，理解人類文明是地球漫長演化史中的一個短暫篇章。通過對地質過程的係統學習，讀者將獲得一個更全麵、更深刻的視角，認識到我們對這顆行星的維護責任。