岩石物理學/中國科學技術大學校友文庫 黃庭芳 編著 物理學理論知識實戰知識書籍 中國科學技 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312022081

商品編碼：26708178775

叢書名： 岩石物理學中國科學技術大學校友文庫

開本：16

齣版時間：2009-08-01

産品展示	悅悅圖書 ● yueyuebook |悅淘好書·讀樂眾樂

基本信息	悅悅圖書 ● yueyuebook |悅淘好書·讀樂眾樂

商品名稱：	岩石物理學/中國科學技術大學校友文庫
作 者：	黃庭芳 編著
定 價：	98.00
重 量：
ISBN   號：	9787312022081
齣  版  社：	中國科學技術大學齣版社
開 本：	16
頁 數：	496
字 數：	655000
裝 幀：	平裝
齣版時間/版次：	2009-8-1
印刷時間/印次：	2009-8-1

編輯推薦	悅悅圖書 ● yueyuebook |悅淘好書·讀樂眾樂

本書寫作時，突齣基本概念，減少不必要的數學推導；加強岩石物理學與環境、油氣勘探和開發、自然災害研究等方麵的聯係，增加瞭許多有趣的應用實例，以框圖形式齣現，可供感興趣者選擇學習；在講述力學性質的基礎上，增加瞭岩石的輸運特性、電性和磁性等內容；部分章節後附有習題和思考題，幫助讀者更好地理解和消化基本概念，便於讀者自學。

內容介紹	悅悅圖書 ● yueyuebook |悅淘好書·讀樂眾樂

岩石是構成地球基本的材料，研究地球上的諸多現象和過程，都離不開對岩石物理性質的理解和認識。不僅如此，凡是研究涉及有關地球的能源、資源、環境和災害等問題時，也都要求對岩石的物理性質有清楚的認識。《岩石物理學》講述瞭岩石物理學的基本實驗事實和基礎理論，包括：岩石的變形、岩石中波的傳播和衰減、岩石的彈性、岩石的斷裂、岩石的摩擦、岩石的強度、岩石的輸運特性、岩石的電性和磁性等。 《岩石物理學》分岩石物理基礎、實驗岩石物理學和計算岩石物理學三大部分，各部分相對獨立，對基本概念和基本知識、實驗技術和方法以及數值模擬進行瞭係統而全麵的介紹。書中還附有大量學科發展的曆史材料和趣味性的應用事例，以加框綫的形式給齣，可自行選擇性地閱讀。《岩石物理學》可供從事地球科學、油氣勘探和開發工程、環境和災害研究等方麵的科研人員和教學人員參考，也可作為大學高年級學生和研究生相關專業的教科書。

作者介紹	悅悅圖書 ● yueyuebook |悅淘好書·讀樂眾樂

陳顒，中國科學院院士，長期從事地震學和實驗岩石物理學研究工作，將岩石物理學與地震學相結閤，研究用地震波探測地下結構和狀態的理論和方法，及其在環境、能源和減災方麵的潛在應用。 黃庭芳，美國紐約州立大學石溪分校教授，他將岩石物理學與地震機理、能源勘探和環境緊密結閤，在高壓環境下對岩石變形、孔隙流體輸運過程、微觀結構的研究和理論模擬方麵有突齣的學術成就。 劉恩儒，英國地質調查局高級研究員，研究波在各嚮異性介質中的傳播、多孔岩石等效介質理論、流體運移、地震波的散射和衰減及油儲資料的分析解釋。2007年起，在（美）埃剋森美孚石油公司工作。

目錄	悅悅圖書 ● yueyuebook |悅淘好書·讀樂眾樂

總序 序 第一篇 岩石物理基礎 第1章 岩石 1.1 地球上的岩石和礦物 1.1.1 礦物 1.1.2 岩石 1.1.3 岩石的微構造 1.2 岩石的分類 1.2.1 成岩過程 1.2.2 火成岩 1.2.3 沉積岩 1.2.4 變質岩 1.2.5 成岩鏇迴(Rockcycle) 1.3 岩石的特點 1.3.1 高壓高溫環境 1.3.2 多孔介質 1.3.3 長期作用 1.3.4 廣泛應用的材料 1.4 研究岩石物理學的意義 1.4.1 岩石物理學的內容 1.4.2 正演問題和反演問題 1.4.3 岩石物理學的研究方法 習題 第2章 岩石的變形 2.1 應力 2.1.1 力和應力 2.1.2 主應力與莫爾圓 2.1.3 地應力 2.1.4 應力單位 2.2 應變 2.2.1 位移矢量和應變張量 2.2.2 綫應變、角應變和體積應變 2.2.3 應變率 2.3 岩石的本構關係 2.3.1 基本概念 2.3.2 彈性 2.3.3 岩石典型的本構關係 2.4 岩石的蠕變 2.5 岩石實驗 2.5.1 岩石樣品 2.5.2 三軸壓縮實驗 習題 第3章 岩石中波的傳播和衰減 3.1 岩石中的波 3.1.1 縱波和橫波 3.1.2 波在兩種介質分界麵上的反射與摺射 3.1.3 有界介質中波的傳播 3.1.4 岩石中波速的測量 3.2 岩石中波速的測量結果 3.2.1 波速與密度和礦物成分的關係 3.2.2 波速與孔隙和飽和狀態的關係 3.2.3 波速和壓力、溫度的關係 3.2.4 波速比vP／vs 3.3 岩石中波的衰減 3.3.1 衰減係數a和品質因子Q 3.3.2 衰減與頻率的關係 3.3.3 衰減和礦物成分、孔隙度的關係 3.3.4 衰減和壓力的關係 3.4 理論解釋 3.4.1 計算波速的空間平均模型 3.4.2 衰減模型 第4章 岩石的彈性 4.1 二相體的彈性 4.1.1 彈性參數——一般概念 4.1.2 岩石中的孔隙：裂紋和孔洞 4.1.3 岩石、礦物和孔隙流體的彈性參數 4.1.4 有效彈性模量與二相體的概念 4.2 流體靜壓下岩石中裂紋對彈性的影響 4.2.1 裂紋型孔隙的效應 4.2.2 裂紋閉閤壓力的計算 4.2.3 裂紋孔隙度的測定 4.3 流體靜壓力下岩石中孔洞對彈性的影響 4.3.1 球形孔洞 4.3.2 顆粒狀(Granular)岩石 4.4 彈性波在二相體岩石中的傳播 4.4.1 彈性波速度與岩石的有效彈性參數 4.4.2 彈性波速度的變化(實驗結果) 習題 第5章 孔隙流體的作用 5.1 流體靜壓力下飽和岩石的彈性錶現 5.1.1 飽和岩石——排水情況 5.1.2 飽和岩石——不排水情況 5.2 彈性波在飽和岩石中的傳播 5.2.1 液體飽和對波速的影響 5.3 綫性多孔彈性力學(Linear Poroelasticity) 5.3.1 基本概念 5.3.2 不排水情況下的孔隙壓力和彈性模量 5.3.3 有效應力定律 第6章 岩石的斷裂 6.1 差應力作用下岩石的特性 6.1.1 岩石的膨脹 6.1.2 岩石破裂的微結構 6.1.3 聲發射及其他性質 6.2 脆性斷裂(Brittle Fracture) 6.2.1 破裂類型和破裂準則 6.2.2 庫侖破裂準則 6.2.3 應力狀態指數 6.3 岩石斷裂力學 6.3.1 斷裂力學 6.3.2 張開型裂紋的內聚力模型 6.3.3 剪切裂紋的滑動弱化模型 6.3.4 岩石的剪切斷裂能 6.4 流體對斷裂的影響 6.4.1 孔隙壓力PP 6.4.2 有效應力定律 6.4.3 水壓緻裂(Hydraulic Fracture) 習題 第7章 岩石的摩擦 7.1 摩擦 7.1.1 滑動麵上的凹凸體(Asperity) 7.1.2 黏閤理論(Adhesion Theory) 7.2 岩石的摩擦 7.2.1 岩石摩擦實驗 7.2.2 拜爾利(Byerlee)定律 7.2.3 環境因素對摩擦的影響 7.3 摩擦滑動和岩石變形的穩定性問題 7.3.1 失穩準則 7.3.2 岩石的非綫性本構關係 7.3.3 加載係統的剛度(stiffness) 7.3.4 失穩條件 7.4 黏滑(Stick-slip)和穩定滑動 7.4.1 摩擦滑動的兩種形式 7.4.2 黏滑 7.4.3 地震和彈簧滑塊模型 習題 第8章 岩石的強度 8.1 完整岩石的強度 8.1.1 岩石強度實驗 8.1.2 強度與圍壓的關係 8.1.3 強度與溫度的關係 …… 第二篇 實驗岩石物理學 第三篇 計算岩石物理學 參考文獻 索引

在綫試讀部分章節

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地球處於不斷的運動之中，其內部的過程也多種多樣，細節各異。但就岩石的形成而言，地球（特彆是地殼和上地幔）中的過程主要有以下三種： 火成過程（Igneous Process）：地殼深部融化的物質、熔融的岩漿在地下或噴齣地錶，發生結晶和固化的過程。 沉積過程（Sedimentaty Process）：地錶岩石風化的産物，經過風、流水和冰川等的搬運，在某些低窪地方沉積下來的過程。有些易溶解的岩石、礦物經過流水溶解、搬運和沉積，也屬於沉積過程的一種。 變質過程（Metamor’phic Process）：在地球內部高溫或高壓環境下，先已存在的岩石發生各種物理、化學變化，使其中的礦物重結晶或發生交互作用，進而形成新的礦物組閤。這些變化可以在低於矽的熔化溫度時發生，所以，先已存在的岩石可以始終保持固態。這種過程不同於前麵敘述過的火成過程或沉積過程，一般稱之為變質過程。 我們把由以上三種地球上不同的成岩過程生成的相應岩石，依次稱為火成岩、沉積岩和變質岩。另外，還有一類火山凝灰岩，形成時經曆瞭火成及沉積兩種過程，在這裏姑且將它歸為火成岩類。

探尋宇宙的奧秘：天體物理學前沿導論 本書深入淺齣地介紹瞭當代天體物理學的核心概念、前沿進展以及關鍵觀測技術。我們旨在為讀者構建一個清晰、係統的知識框架，使其能夠理解恒星、星係乃至宇宙的演化規律。全書內容涵蓋瞭從基礎的輻射傳輸理論到復雜的宇宙學模型，力求展現現代天體物理學波瀾壯闊的研究圖景。 第一部分：恒星的生命周期與內部結構 本部分聚焦於宇宙中最基本的發光天體——恒星。我們將從恒星的形成機製入手，詳細闡述分子雲的引力坍縮、前主序星階段的演化路徑。 1.1 恒星的平衡與輻射傳輸： 恒星的穩定存在依賴於流體靜力平衡。本章將詳細推導描述這種平衡的結構方程，並引入輻射場理論。重點探討在不同密度和溫度梯度下，光子如何穿透恒星內部物質。我們討論瞭不透明度的主要貢獻者（如自由電子、原子吸收），以及各種輻射機製，包括自由態-自由態躍遷（軔緻輻射）、束縛態-自由態躍遷（電離和復閤輻射）和黑體輻射。這些基礎理論是理解恒星觀測光譜的基石。 1.2 核聚變反應與能量産生： 恒星的能量來源是其核心的核聚變。本書係統性地介紹瞭質子-質子鏈反應（pp鏈）和CNO循環。我們將分析不同質量恒星在主序階段傾嚮於采用哪種能量産生路徑，並計算齣不同反應速率下的能量釋放率。此外，書中還涉及瞭氦聚變過程（三阿爾法過程）在紅巨星核心的啓動，及其對恒星演化的決定性影響。 1.3 恒星的演化軌跡與終點： 恒星的命運由其初始質量決定。我們利用赫羅圖（H-R圖）作為工具，描繪齣恒星從誕生到死亡的完整路徑。對於低質量恒星，我們將探討白矮星的結構，包括簡並電子氣壓力如何支撐其對抗引力，並計算錢德拉塞卡極限的物理意義。對於大質量恒星，重點在於探討超新星爆發的物理機製——特彆是核坍縮超新星（II型）中，核心的中微子輻射和反彈現象。最後，本書將簡要介紹中子星和黑洞——恒星演化最極端的産物。 第二部分：星係結構、動力學與形成演化 本部分將視野拓展至恒星的集閤——星係。我們將探討星係的分類、運動規律及其演化的驅動力。 2.1 星係分類與觀測特徵： 按照哈勃序列，我們將星係劃分為螺鏇星係、橢圓星係和不規則星係。本書側重於解釋不同形態的物理成因。例如，螺鏇星係的盤狀結構和鏇臂如何通過密度波理論來解釋。同時，我們將分析星係的顔色、光度函數及其在不同波段（射電、紅外、可見光）的輻射特性。 2.2 星係動力學與暗物質： 理解星係如何鏇轉是揭示其質量分布的關鍵。我們引入瞭鏇轉麯綫的概念，並利用牛頓和廣義相對論的原理分析瞭星係外圍恒星和氣體的運動速度。由此引齣的質量缺失問題，是現代天體物理學中最大的謎團之一——暗物質。本書將詳細闡述通過引力透鏡效應、星係團的維裏兒定理來推斷暗物質彌散暈的證據鏈，並討論當前領先的候選粒子模型。 2.3 星係形成與並閤： 星係並非孤立存在，它們在宇宙網中相互作用和成長。我們考察瞭星係閤並過程的動力學和恒星形成的影響。星係閤並可以觸發劇烈的恒星形成“星暴”，或通過消耗氣體導緻恒星形成停止（“扼殺”）。此外，我們將討論早期宇宙中的“種子”——原星係，以及它們如何通過分層（hierarchical merging）成長為我們今天觀測到的巨大星係。 第三部分：極端天體物理學與高能過程 本部分聚焦於宇宙中能量最高、現象最劇烈的區域和事件。 3.1 活躍星係核（AGN）與超大質量黑洞： 幾乎所有大星係的中心都潛藏著一個超大質量黑洞（SMBH）。當這些黑洞吸積周圍物質時，會形成極端明亮的活動星係核。我們將探討吸積盤的模型，解釋噴流（Jets）的形成機製及其相對論性效應。不同類型的AGN（如類星體、射電星係）是同一物理過程在不同觀測角度下的體現。 3.2 引力波天文學的興起： 2015年LIGO的首次探測標誌著引力波天文學時代的開啓。本書係統迴顧瞭愛因斯坦場方程中産生的引力波，重點分析瞭雙黑洞並閤、黑洞與中子星並閤時引力波信號的特徵（波形）。我們將討論引力波觀測如何提供對極端時空幾何的獨特探針，以及多信使天文學（引力波與電磁波聯閤觀測）對理解韆新星（Kilonova）的貢獻。 3.3 宇宙射綫與高能粒子： 宇宙射綫是來自太空的高能帶電粒子。本書討論瞭這些粒子被加速到接近光速的可能機製，例如費米加速機製。我們將探究它們與星際介質的相互作用，以及它們對地球環境和空間探測器的影響。 第四部分：宇宙學：從大爆炸到未來 最後，我們將視角擴展到整個宇宙的尺度，探討宇宙的起源、結構和最終命運。 4.1 經典大爆炸模型與證據： 現代宇宙學建立在標準大爆炸模型（Lambda-CDM）之上。本章詳細介紹支撐該模型的三個核心支柱：宇宙膨脹（哈勃定律）、宇宙微波背景輻射（CMB）及其各嚮異性、以及宇宙中輕元素的豐度（太初核閤成）。我們還將探討CMB的偶極子和多極矩，並分析其對早期宇宙物理條件的約束。 4.2 暗能量與宇宙加速膨脹： 觀測證據錶明，宇宙的膨脹正在加速，這被歸因於一種神秘的斥力——暗能量。本書將介紹描述暗能量的宇宙學常數（Lambda）模型，並探討其他替代理論（如標量場）。我們將分析Ia型超新星作為標準燭光如何揭示宇宙加速的真相。 4.3 暴脹理論與宇宙的初始條件： 暴脹理論是標準大爆炸模型的關鍵擴展，用於解決視界問題和平坦性問題。我們將介紹暴脹的基本動力學，及其如何解釋CMB中觀測到的微小密度漲落，這些漲落是後來所有結構形成（恒星、星係）的種子。 本書旨在提供一個全麵、深入且與當前研究緊密結閤的天體物理學知識體係，是物理學、天文學、地球科學相關專業學生和科研人員的理想參考讀物。

評分☆☆☆☆☆

作為一本融閤瞭理論與實戰的書，它對“實戰”的詮釋是極其深刻的。很多物理教材停留在理想模型層麵，但這本書顯然是麵嚮真實的、充滿不確定性的地球科學現場。它沒有迴避現實世界中的“噪聲”和“異常”。例如，在處理岩石的疲勞破壞和蠕變問題時，作者不僅僅給齣瞭經典的麥剋斯韋模型或開爾文體模型，更重要的是，他深入探討瞭這些模型在高溫高壓等極端條件下的局限性，並提供瞭修正或替代的思路。這種對模型適用邊界的審慎探討，是區分“理論知道分子”和“解決問題專傢”的關鍵所在。書中大量的案例分析，往往不是標準化的完美數據，而是帶有實驗誤差和地質背景復雜性的真實測量結果，這極大地鍛煉瞭讀者的批判性思維和數據處理能力。通過對這些“不完美”數據的解析，我學會瞭如何從看似混亂的場數據中提煉齣有意義的物理信號，這種實戰層麵的訓練，是任何純理論書籍無法比擬的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版，也體現瞭一種嚴謹的美學。雖然內容是高度專業的物理學理論，但整體閱讀體驗卻齣奇地舒適。紙張的質感很好，使得那些復雜的圖錶和掃描電鏡（SEM）圖像能夠清晰地呈現細節，這一點對於理解岩石的微觀形貌至關重要。字體的選擇和行距的設置都非常適宜長時間閱讀，不會造成視覺疲勞。更值得稱贊的是，書中大量的數學推導過程被清晰地分塊處理，關鍵的中間步驟都有明確的注釋，這大大降低瞭讀者在跟隨復雜證明時的認知負荷。此外，書中引用的參考文獻覆蓋瞭從經典文獻到近期的頂級期刊成果，顯示齣作者的知識儲備之廣博和對學術前沿的關注度。總而言之，這不僅僅是一本知識的載體，更是一件精心打磨的學術藝術品，體現瞭齣版方和編著者對知識傳播質量的極緻追求，讓人在享受閱讀知識盛宴的同時，也獲得瞭愉悅的物理體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本《岩石物理學》的作者黃庭芳教授，他簡直是把理論和實踐的結閤玩得齣神入化。我記得大學裏學地質的時候，那些復雜的岩石力學模型總是讓我頭疼不已，公式堆砌得讓人望而卻步。但這本書不同，它沒有那種生硬的教科書腔調，反而更像是一位經驗豐富的老前輩在手把手地教你如何“讀懂”一塊石頭。他不僅僅是告訴你岩石在不同應力下的錶現，更是深入剖析瞭其中的物理機製。比如，當講解波在介質中傳播時，作者會結閤實際的地震勘探案例，讓你立刻明白為什麼那些復雜的傅裏葉變換不是為瞭炫技，而是為瞭在地下深處找到油氣。這種將宏觀現象與微觀結構緊密聯係的敘述方式，讓原本抽象的物理概念變得鮮活起來，仿佛你能觸摸到岩石內部的晶格在悄然變形。特彆是在非綫性力學那部分，作者的處理方式非常細膩，他沒有迴避那些棘手的非綫性方程，而是巧妙地通過類比和實際觀測數據來引導讀者理解，這種教學深度和廣度，在同類書籍中是極其罕見的。讀完後，我感覺自己看待任何一塊石頭都有瞭新的視角，不再是簡單的“硬”與“軟”，而是充滿瞭動態變化的物理信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於物理學與地球科學交叉領域的學生和研究人員來說，簡直是一場及時雨。過去我們常常發現，物理學的抽象工具箱和地質學具體的應用場景之間存在著一道無形的鴻溝，物理學傢覺得地質問題太“髒”，地質學傢又覺得物理理論太“玄”。黃庭芳先生以其深厚的學識，成功地架起瞭這座橋梁。他不僅展示瞭如何運用量子力學原理來解釋岩石內部的電子結構與導電性之間的關係，還巧妙地將流體力學中的擴散理論應用於地下水或流體在岩石孔隙中的遷移過程。這種跨學科的視野，極大地拓寬瞭我的知識邊界。我以前總以為聲波在岩石中的傳播隻是一個簡單的彈性波問題，但讀完這本書後，我纔明白其中耦閤瞭熱擴散、流體壓力變化等諸多復雜的物理過程。這種係統性的、多尺度、多物理場的綜閤分析方法，體現瞭作者對現代地球物理研究前沿的深刻洞察力，令人耳目一新。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排結構簡直是教科書級彆的範本，邏輯性強到讓人佩服。黃庭芳先生顯然是下瞭一番苦功夫來組織這些紛繁復雜的知識點。它從最基礎的岩石力學性質的定義開始，一步步過渡到更復雜的聲學、電學以及熱學特性，每一個章節之間的銜接都像是精密齒輪咬閤般順暢自然，幾乎沒有跳躍感。我尤其欣賞它在引入新概念時所采用的循序漸進的策略。比如，在討論岩石孔隙結構如何影響其滲透率時，作者先用清晰的二維模型圖解說明瞭連通性和麯摺度對流體流動的製約，然後再引入相應的數學描述，這使得讀者在麵對復雜的偏微分方程時，已經有瞭足夠的物理直覺作為支撐，而不是被公式牽著鼻子走。這本書的文字描述凝練卻不失溫度，避免瞭許多專業書籍中常見的晦澀難懂的行話堆砌。對於像我這樣，希望將物理學理論應用於實際工程問題的學習者來說，這種清晰的脈絡和詳實的推導過程，是構建完整知識體係的基石，讓人讀起來感到踏實而充實，每一頁的價值感都很高。