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第1章 地球系统1

1.1地球结构与内部物质组成1

1.1.1地球基本结构1

1.1.2地球内部物质组成5

1.2地球表面特征和物理性质8

1.2.1地球的表面特征8

1.2.2地球的物理性质10

1.3地层单位和地质年代12

1.4海洋科学概述14

1.4.1海与洋14

1.4.2海洋科学发展历史15

1.4.3海洋地质学17

1.4.4海底矿产资源18

1.5思考题22

第2章 海底构造与地球物理研究方法和手段23

2.1概述23

2.2船载地球物理调查24

2.2.1海洋科学考察船24

2.2.2常用船载地球物理方法27

2.2.3深拖技术28

2.3海底观测系统29

2.3.1载人潜器29

2.3.2无人潜器31

2.3.3深海海底观测网络32

2.3.4海底地球物理系统36

2.4海底钻探37

2.4.1钻探技术37

2.4.2测井技术37

2.4.3岩石地球化学方法39

2.5思考题40

第3章 海底地形地貌42

3.1概述42

3.2海底地形的声波探测原理44

3.2.1利用声波确定海底地貌44

3.2.2回声测深法45

3.2.3旁侧声呐测深法47

3.2.4多换能器测深法49

3.2.5多波束测深法51

3.2.6具有旁侧声呐和多波束组合功能的多波束测深法55

3.3海底地形地貌的研究实例56

3.3.1马里亚纳海沟地形地貌56

3.3.2大西洋中脊Oceanographer转换断层地形地貌57

3.3.3台湾岛东海岸海底峡谷地形地貌58

3.3.4孟加拉湾深海扇地形地貌59

3.3.5南海陆架海海底沙波地貌60

3.4思考题62

第4章 海洋地震探测63

4.1概述63

4.2海洋反射地震探测原理与方法64

4.2.1地震波的传播64

4.2.2海洋反射地震探测65

4.2.3共炮点反射波时距曲线方程70

4.3海底折射地震探测原理与方法74

4.3.1层状介质中的传播74

4.3.2速度梯度和波的传播76

4.4地震数据采集与资料处理技术80

4.4.1地震数据采集80

4.4.2地震资料处理技术89

4.5应用实例100

4.5.1海洋2D反射地震资料处理100

4.5.2 OBS数据处理109

4.6思考题115

第5章 海洋重磁测量116

5.1概述116

5.2海洋重磁测量原理117

5.2.1海洋重力测量117

5.2.2海上磁异常测量119

5.3海上重磁采集技术与数据处理方法121

5.3.1海上重力采集技术与数据处理方法121

5.3.2海上磁法采集技术与数据处理方法127

5.4应用实例134

5.5思考题135

第6章 海洋地热测量136

6.1概述136

6.2海洋地热测量原理136

6.2.1大地热流密度136

6.2.2岩石热传导理论140

6.2.3地热来源142

6.3海底热流测量方法与技术144

6.3.1海底热流测量简介144

6.3.2地温梯度的测量146

6.3.3热导率的测量148

6.4应用实例150

6.4.1海底沉积与剥蚀150

6.4.2海底地形与热流151

6.4.3冷却海底模型152

6.4.4海底的热对流152

6.4.5盆地拉张的热流153

6.5思考题154

第7章 海洋电磁法155

7.1概述155

7.2方法原理155

7.2.1自然极化法155

7.2.2激发极化法156

7.2.3直流电阻率法156

7.2.4大地电磁法158

7.2.5磁测电阻率法159

7.2.6可控源电磁法（CSEM）160

7.2.7海底静态测量法161

7.3应用实例162

7.3.1大陆架调查162

7.3.2深海测量162

7.3.3拖拽式可控源系统及其在油气勘探中的应用164

7.4思考题168

第8章 放射性测量169

8.1概述169

8.2方法原理169

8.2.1地球内部γ射线的放射169

8.2.2γ射线的衰减171

8.2.3γ射线通量的测量171

8.2.4元素丰度的估计172

8.2.5用于海底勘探的γ射线探测器174

8.3应用实例175

8.3.1海格福热斯花岗岩175

8.3.2深海放射性探测剖面176

8.4思考题178

第9章 海洋地球物理测井179

9.1概述179

9.2基本原理179

9.2.1电阻率测井179

9.2.2放射性测井184

9.2.3声波速度测井186

9.2.4其他测井技术188

9.3应用实例192

9.3.1综合解释DSDP 395A钻孔的火山岩层序192

9.3.2利用电测井曲线识别裂隙中充填的天然气水合物196

9.4思考题201

第10章 海底构造理论202

10.1洋壳202

10.1.1洋壳结构202

10.1.2洋壳的起源203

10.1.3洋壳的演化204

10.2岩石物理205

10.2.1脆性和塑性205

10.2.2岩石流变学205

10.2.3地幔的流变学205

10.2.4地壳的流变学205

10.2.5完全弹性的塑性流变学206

10.2.6流变学模型207

10.2.7黏弹性物质的流变学方程207

10.3地壳的垂直运动与水平运动208

10.3.1地壳的垂直运动209

10.3.2地壳水平运动211

10.4从大陆漂移到板块构造215

10.4.1大陆漂移学说215

10.4.2海底扩张学说218

10.4.3板块构造学说221

10.5威尔逊旋回224

10.6思考题226

第11章 大陆边缘构造227

11.1活动大陆边缘228

11.1.1活动大陆边缘的构造单元228

11.1.2俯冲带的特征233

11.1.3俯冲带的类型238

11.1.4洋脊俯冲239

11.1.5边缘海盆地242

11.2被动大陆边缘243

11.2.1被动大陆边缘的地形地貌特征244

11.2.2被动大陆边缘的伸展减薄245

11.2.3被动大陆边缘岩石圈的变形249

11.2.4被动大陆边缘裂谷盆地的动力学过程253

11.3转换大陆边缘255

11.3.1典型转换大陆边缘256

11.3.2走滑边缘的构造演化258

11.3.3走滑边缘的发育阶段261

11.4思考题262

第12章 大洋中脊263

12.1大洋中脊的类型与特征264

12.1.1大洋中脊类型264

12.1.2大洋中脊特征265

12.2结构构造271

12.2.1地球物理场271

12.2.2岩石圈结构273

12.2.3洋中脊的岩浆房273

12.2.4洋中脊下的底辟构造274

12.2.5大洋核杂岩276

12.3海底扩张运动学与动力学278

12.3.1海底构造运动278

12.3.2海底磁异常与古地磁反转278

12.3.3海底扩张动力学机制285

12.4转换断层287

12.4.1转换断层的类型287

12.4.2转换断层的特征288

12.4.3转换断层的形成机制289

12.4.4转换断层的作用290

12.5思考题291

第13章 大洋盆地构造292

13.1大洋盆地292

13.1.1大洋盆地的特征292

13.1.2深海沉积293

13.2海山294

13.2.1海山的概念294

13.2.2海山分布特征295

13.2.3太平洋板内海山成因296

13.3大火成岩省300

13.3.1大火成岩省的特征300

13.3.2大火成岩省的组成和类型304

13.3.3大火成岩省形成的源区和构造背景305

13.4地幔热点306

13.4.1地幔热点定义306

13.4.2地幔柱的形态307

13.4.3地幔热点的类型与分布307

13.4.4热点成因309

13.4.5热点与洋中脊的相互作用312

13.4.6地幔柱假说的贡献及局限性317

13.5思考题319

第14章 海底构造与地球物理学的前沿领域320

14.1国家海洋计划320

14.2国际海底科学钻探计划321

14.2.1深海钻探计划321

14.2.2大洋钻探计划321

14.2.3综合大洋钻探计划322

14.2.4国际大洋发现计划322

14.3我国海底探测技术的若干进展323

14.3.1海底地震仪323

14.3.2海底电磁仪324

14.3.3海洋放射性探测设备325

14.3.4深潜器326

14.3.5国际海底探测技术发展趋势327

14.4若干科学前沿327

14.4.1核幔边界动力学327

14.4.2俯冲工厂332

14.4.3洋脊俯冲334

14.4.4大陆边缘张裂过程335

14.4.5深水盆地演化340

14.4.6大洋中脊344

14.5思考题346

参考文献347