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目录 1

第1章 导论 1

1.1 地球表面形态 1

1.2 化学组成：岩石和矿物 3

1.3 质量、转动惯量和转动 6

1.4 表面运动：板块构造 11

1.5 其他行星与陨石 18

1.6 火山和地震对人类的影响 22

第2章 弹性波理论基础 24

2.1 地球物理学的一个分支——地震学 24

2.2 应力和应变 26

2.3 弹性和模量 29

2.4 运动方程 32

习题 35

第3章 体波地震学 36

3.1 时距曲线和震中的确定 36

3.2 边界效应 38

3.3 射线几何学和时距曲线的反演 42

3.4 特殊速度分布的情况 48

3.5 主要的间断面和它们产生的地震波震相 51

3.6 从速度分布推断地球内部性质 53

3.7 最新的进展 56

习题 64

第4章 面波 67

4.1 引言 67

4.2 自由表面的面波 67

4.3 层状效应 69

4.4 面波和频散 73

4.5 利用面波研究地球 76

习题 80

第5章 测震学 82

5.1 对地震仪器的要求 82

5.2 地震仪方程 82

5.3 标准地震仪和地震图 89

5.4 应变地震仪 90

5.5 台阵 93

习题 97

第6章 震源 100

6.1 震源深度 100

6.2 震级和频度 104

6.3 断层运动方向 106

6.4 断裂的性质 112

6.5 探测、膨胀学说和预报 117

习题 120

第7章 地震学和地壳 121

7.1 地壳的确定 121

7.2 走时和层状构造 122

7.3 地壳地震探测技术 128

7.4 地壳地震探测的结果 133

7.5 地壳间断面的反射 139

7.6 地球滤波器 141

习题 143

第8章 地球自由振荡 145

8.1 地震学的新分支 145

8.2 自由振荡图象 146

8.3 观测和解释 152

习题 157

9.1 方法 159

第9章 重力的性质 159

9.2 位函数 160

习题 162

第10章 重力测量 164

10.1 绝对测量 164

10.2 相对测量 167

10.3 运动载体上的重力测量 171

习题 173

第11章 地球形状 175

11.1 大地测量学与地球物理学 175

11.2 Clairaut定理 176

11.3 位函数的球谐展开 181

11.4 重力公式 189

11.5 流体静力地球的形状 190

11.6 大地水准面 192

习题 197

第12章 重力异常的校正和解释 199

12.1 高程校正 199

12.2 地壳均衡 201

12.3 解释 204

12.4 简单质量分布的重力异常计算 207

习题 212

第13章 重力与地球内部 213

13.1 均衡补偿原理 213

13.2 未补偿载荷产生的应力 217

13.3 对低阶谐函数的解释 222

13.4 重力异常与构造 224

习题 234

第14章 地球固体潮 235

14.1 起潮力位 235

14.2 地球变形的影响 238

14.3 观测结果 241

14.4 过去的潮汐摩擦 249

习题 252

第15章 地磁学：研究范围和基本概念 254

15.1 地球的磁性 254

15.2 基本方程 255

第16章 地磁场的测量 258

16.1 问题的提出 258

16.2 Gauss方法 258

16.3 饱和式磁力仪 259

16.4 质子旋进磁力仪 261

16.5 铷蒸气磁力仪 262

16.6 感应磁力仪 263

习题 264

第17章 基本磁场 265

17.1 概述 265

17.2 数学描述 266

17.3 国际参考磁场 272

17.4 基本磁场的成因 273

17.5 发电机理论 276

习题 286

第18章 磁场随时间的变化：长期变化 287

18.1 随时间变化磁场的观测 287

18.2 地磁台 287

18.3 长期变化图 289

18.4 长期变化成因 291

18.5 西向漂移 292

习题 293

18.6 偶极场的变化 293

第19章 外部磁场 294

19.1 日-地关系 294

19.2 日变化 295

19.3 磁扰 299

19.4 磁流体力学对磁扰的应用 301

19.5 地磁场时间变化的频谱 305

习题 306

第20章 地球内部的电磁感应 307

20.1 时间变化的内源部分 307

20.2 电导率的径向变化 308

20.3 穿过地幔的变化磁场和电导率 309

20.4 地幔中电导率的横向变化 312

20.5 岩石的电导率 328

20.6 电导率异常与大地构造 332

习题 336

第21章 岩石磁学 338

21.1 岩石的磁性 338

21.2 测量岩石磁性的仪器 346

21.3 古地磁的技术和结果 349

21.4 地磁场的倒转 362

21.5 磁异常 368

21.6 大陆和海洋的地磁特征 371

习题 379

22.1 基础知识 382

第22章 放射性 382

22.2 衰变常数和半衰期 383

22.3 放射性生热 384

第23章 地质年代学 388

23.1 铷-锶法 388

23.2 钾-氩法 393

23.3 基于铀和钍衰变的方法 396

23.4 地质年表 402

23.5 其他的纪年方法 408

习题 410

24.1 基本关系 411

第24章 地球向外的热流 411

24.2 热流的测量 415

24.3 热流的测量结果 420

习题 428

第25章 地球现在的温度 430

25.1 地表温度梯度的外推 430

25.2 热传导方程的解 430

25.3 熔点温度和相变温度的估计 435

25.4 基于电导率的估计 439

25.5 岩石圈板块中的温度 441

25.6 热对流 447

习题 455

26.1 大陆地壳和海洋地壳 457

第26章 地壳的组成和状态 457

26.2 火山活动提供的证据 459

26.3 密度和成分 462

26.4 地幔的成分，相变 465

26.5 状态方程 471

26.6 高压下岩石性质的冲击波测量 473

26.7 地核和核-幔边界 476

习题 479

第27章 地球动力学 480

27.1 过去、近期和现在的运动 480

27.2 内部的流变学 487

27.3 蠕变：观测和理论 490

27.4 短期和长期的观测 492

27.5 岩石圈的挠曲 498

27.6 板块构造学Ⅱ 504

27.7 板块的绝对运动及驱动力 513

习题 517

附录A 球谐函数 519

附录B 转动动力学 532

附录C 地震学问题 540

附录D 地磁学问题 561

附录E SI（国际）单位制 572

附录F 国际地球物理合作计划和资料交换 573

参考文献 576

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