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第一章 绪论1

第一节 基本概念1

第二节 固体地球物理学的分类1

第三节 固体地球物理学的研究内涵2

第四节 固体地球物理学的特点和研究方法3

一、地球物理的观测与信息的取得3

二、地球物理学中的反演计算3

三、地球物理模型及其应用4

四、初值和边值的约束5

五、地球物理概念的相对性6

六、地球物理学中的模拟6

七、地球物理结论的可靠性估计7

八、综合分析与地质解释7

第五节 固体地球物理学的发展简史8

一、公元14世纪（1500年）以前的地球物理知识8

二、牛顿时代欧洲的地球物理知识进展（15～17世纪末）9

三、18世纪的地球物理工作进展10

四、19世纪的地球物理工作进展11

五、20世纪的地球物理工作进展11

六、第二次世界大战以后地球物理工作的进展12

思考题15

参考文献15

第二章 地球起源16

第一节 太阳系与地球16

第二节 早期思辨性假说18

一、渐变说19

二、激变说20

三、沙兹曼机制20

四、共同问题21

第三节 新星云假说22

一、原始星云的形成23

二、星云盘的形成24

三、尘层的形成26

四、星子的形成26

五、行星（胎）的形成27

第四节 用新星云假说解释观测事实27

一、行星运动轨道的解释28

二、行星体积、质量和密度分布的解释28

三、行星轨道半径分布的解释29

四、行星定居顺序及数目的解释31

五、角动量分布的解释31

第五节 地球早期的演化轮廓32

一、地核和地幔的形成32

二、原始地壳的形成和陆壳、洋壳的分化33

三、海洋和大气的形成34

四、地球表层的变化34

五、地球发展简史35

六、决定地球演化的能量问题35

思考题36

参考文献36

第三章 地球的年龄与空间运动状态37

第一节 地球年龄的测定方法37

一、基本理论37

二、测定岩石年龄的放射性方法41

第二节 地球年龄46

一、地质年代46

二、地球的年龄47

第三节 地球的空间运动状态50

一、地球的公转和自转50

二、地球转动的判据51

三、地球自转的变化52

第四节 地球转动速度的变化54

一、根据古代资料研究结果54

二、现代观测结果研究56

三、北京天文台发布的地球自转角速度56

第五节 地球自转轴的运动57

一、地球自转轴的运动57

二、地球自转在地面的运动——极移59

思考题60

参考文献61

第四章 地震波理论及其研究方法62

第一节 固体弹性常数62

一、杨氏模量E63

二、泊松比γ63

三、体变模量K63

四、切变模量μ64

第二节 波动方程及波的传播速度64

一、均匀介质中的纵波与横波64

二、均匀介质中纵波与横波的传播速度65

第三节 地震波的类型66

一、弹性分界面上的地震波66

二、绕射波68

三、全球振荡波68

四、地震尾波69

第四节 地球介质中的地震波69

一、地球内部地震体波的震相与走时曲线69

二、层状介质中的地震波动射线71

三、球对称介质中的地震射线75

第五节 地球内部地震体波的速度反演79

一、齐比索夫方法80

二、拐点法（古登堡法）83

三、积分法——赫尔格罗兹－维歇尔特法84

第六节 地震层析成像87

一、地震层析成像的理论基础87

二、地震层析成像反演方法89

思考题92

参考文献93

第五章 地球内部的圈层速度结构和性质94

第一节 地球的圈层94

一、地球圈层中的主体界面94

二、布伦地球内部分层模型95

三、初步地球参考模型97

第二节 岩石圈的组成及速度分布99

一、地球壳层与岩石圈层99

二、地壳结构及物质组成99

三、Moho界面的性质102

四、上地幔介质的物质组成103

五、岩石圈的地震波速度分布104

第三节 地幔低速层与过渡带105

一、地幔低速层的深度分布与成因106

二、地幔低速层底部220km间断面107

三、地幔过渡带108

第四节 下地幔和D″层结构与物质组成110

一、下地幔的结构与速度分布110

二、D″层111

第五节 地核112

一、地核的性质112

二、地核的成分114

思考题116

参考文献116

第六章 地震成因及预报118

第一节 基本概念118

一、定义118

二、地震规模118

第二节 地震的成因119

一、构造地震119

二、火山地震120

三、崩塌地震120

四、水库地震120

五、陨石地震120

六、人工地震120

第三节 震源机制121

一、断层的产状及断层分类121

二、断层面上的错动121

第四节 地震预报研究122

一、地震预报的物理基础122

二、地震预报方法的探索125

思考题133

参考文献133

第七章 地球的重磁电性质134

第一节 重力基本公式134

一、重力位134

二、重力公式137

第二节 地球的形状139

一、大地水准面139

二、地球的形状139

三、地球形状参数140

第三节 地球的重力异常与均衡补偿141

一、重力异常与计算重力异常的基本公式141

二、重力异常与各项改正143

三、重力均衡补偿144

第四节 重力的探测深度145

一、地壳厚度与地形的关系145

二、可探测的深度范围146

第五节 地球磁场的基本属性150

一、地磁场的基本要素150

二、地球磁场的特征153

第六节 地球磁场的变化和极性倒转155

一、地球磁场的长期变化和短期变化155

二、地球磁场的极性倒转157

第七节 地球磁场的成因158

一、磁场产生机制159

二、维持地球磁场的能源160

第八节 地球的地磁测深和电磁测深161

一、地磁测深方法161

二、电磁测深方法163

三、地壳和地幔的电导率一般规律165

思考题167

参考文献167

第八章 地球的热学性质169

第一节 地球的热能源与损耗169

一、地球的外部热源169

二、地球内部的热源170

三、地球内部的热能量耗损172

第二节 地表热流场测量及分布174

一、地表热流的测量原理174

二、地表热流场分布规律176

三、热场分布与现代地壳运动177

第三节 地球温度分布178

一、地壳的温度178

二、地幔的温度分布179

三、地核的温度181

四、地球内部整体各圈层温度分布曲线182

五、地球的热历史183

第四节 中国地热场形成和分布185

一、大地构造概况185

二、大地热流和水热活动的分布特征185

思考题187

参考文献187