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书籍名
ジオダイナミクス 原着第3版
判型など
630ページ、叠5判
言语
日本语
発行年月日
2020年11月30日
ISBN コード
9784320047372
出版社
共立出版
出版社鲍搁尝
学内図书馆贷出状况（翱笔础颁）
英语版ページ指定
この本は、固体地球科学 (主に物理?地質) を専攻する後期課程の学生や大学院生が1982年来教科書として勉強してきた原著を、40年近く経過して日本语に翻訳したものである。大学に入学して間もない学生さんには、まだ先の話に見えるかもしれない。しかし、自分の将来を考えるとき、例えば研究者としてどんなことをどこまでわかっていればいいのか、早い段階で知っておきたいのではないか。あるいは、以前からプレートテクトニクスに興味をもっていて、地球の歴史を物理的に解明したいというとき、数式やその概念を解説した、日本语の本があったらいいのではないか。
研究者を志す学生にとって、原著論文や原著を熟読することは必須であるが、最初は専門用語や暗黙の了解に基づく省略などにより、読み解くのに相当苦労する。地球科学全般に関する教科書?翻訳は多数存在するが、地球物理学に関する日本语の教科書は、地震学以外ではほとんど存在しない。本書は、そのような「隙間」を埋めるために、最前線で活躍する研究者自らが翻訳したものである。
プレートテクトニクス (地球の冷却問題など)、地殻の変形 (弾性?レオロジー?破壊)、マントルの温度?化学構造や対流、地下流体の移動など、固体地球科学上の諸問題は、古典的ではあるが今でも未解決のことも多く、その「解き方」を学びたいという要望は高いはずである。そのためには、本書で取り上げたような様々な手法を組み合わせて解に迫ることが必要である。原著では「複雑な数式をなるべく使わずに地球科学現象を説明する」とあるが、実際には数式や演習問題が豊富に掲載されている。例えば、偏微分方程式の解析解が丁寧に導出されている。また、解くべき問題をどのように整理して偏微分問題に落とし込むか、そのステップが丁寧に解説してあり、地球物理学的な問題を実際に解く際に大いに参考になる。あまり複雑ではない数学を使い、それに様々な物理法則や境界条件を当てはめる (これが難しい) ことを、演習問題を含めて深く扱うことで、「道具を使いこなす」のに役立つと信じる。
前期课程の学生さんは、まさに今、解析学?线形代数?微分方程式などのスキルを修得中だろう。せっかく身に着けたこれらの手法を応用する场として、地球という复雑系ワールドがある。尘尘から1万办尘まで、1秒から10亿年まで、时空どちらをとっても10桁超の问题を扱うのは容易ではないが、皆さんの数学スキルがフレッシュなうちに、英语に烦わされることなく挑戦してみませんか。
(紹介文執筆者: 地震研究所 教授 木下 正高 / 2022)
本の目次
1.1 イントロダクション
1.2 リソスフィア
1.3 付加型プレート境界
1.4 沉み込み
1.5 トランスフォーム断层
1.6 ホットスポットとマントルプルーム
1.7 大陆
1.8 古地磁気学とプレート运动
1.9 叁重点
1.10 ウィルソンサイクル
1.11 大陆衝突
1.12 火山活动と热流量
1.13 地震活动とリソスフィア内の応力场
1.14 原动力
1.15 比较惑星学
1.16 月
1.17 水星
1.18 火星
1.19 フォボスとダイモス
1.20 ベスタ
1.21 金星
1.22 ガリレオ卫星
1.23 土星の卫星
本章のまとめ
参考文献
第2章 固体中の応力と歪 (田中愛幸)
2.1 イントロダクション
2.2 体积力と面积力
2.3 二次元における応力
2.4 叁次元における応力
2.5 惑星深部の圧力
2.6 応力测定
2.7 歪の基本概念
2.8 歪の测定
本章のまとめ
参考文献
第3章 弾性とたわみ (中西正男)
3.1 イントロダクション
3.2 线形弾性
3.3 一轴応力
3.4 一轴歪
3.5 平面応力
3.6 平面歪
3.7 纯粋せん断と単纯せん断
3.8 等方性応力
3.9 平板の二次元曲げ（たわみ）
3.10 モーメントと垂直（铅直）荷重がかかったときの平板の曲げ
3.11 水平荷重が作用している平板の座屈
3.12 火成贯入岩体の上にある地层の変形
3.13 地球のリソスフィアへの応用
3.14 周期的な荷重
3.15 端に荷重がかかった地球のリソスフィアの安定性
3.16 列岛の荷重がかかっている弾性リソスフィアのたわみ
3.17 海沟における弾性リソスフィアのたわみ
3.18 堆积盆地のたわみと构造
本章のまとめ
参考文献
第4章 熱輸送 (木下正高?山野 誠)
4.1 イントロダクション
4.2 热伝导に関するフーリエ则
4.3 地殻热流量の测定
4.4 地球表面からの热流量
4.5 放射性元素壊変による発热
4.6 内部発热がある场合の一次元定常热伝导
4.7 マントルの热伝导的温度分布
4.8 大陆域の地温分布
4.9 球?球殻の半径方向の热伝导
4.10 月の温度构造
4.11 定常二次元?叁次元热伝导
4.12 周期的な温度変化?地形の起状がある场合の地下温度
4.13 一次元?时间依存热伝导
4.14 半无限媒质の周期的加热：地下温度の日周期?季节変化
4.15 半无限空间の瞬间的な加热?冷却
4.16 海洋リソスフィアの冷却
4.17 リソスフィアのプレート冷却モデル
4.18 シュテファン问题
4.19 岩床?岩脉の固化
4.20 动く媒质中の热伝导：侵食と堆积の热的影响
4.21 无限领域における一次元非定常热伝导
4.22 热応力
4.23 海底地形
4.24 海水準変动
4.25 堆积盆地の热史?沉降史
4.26 表面での一定の热流量による半无限空间加热?冷却
4.27 断层上の摩擦発热：岛弧の火山活动と沉み込むスラブ上の溶融
4.28 マントルの温度构造と断热线
4.29 沉み込んだリソスフィアの温度构造
4.30 堆积物の侵食?堆积のカリングモデル
本章のまとめ
参考文献
第5章 重力 (西山竜一)
5.1 イントロダクション
5.2 自転により扁平に変形した地球が外部に及ぼす引力加速度
5.3 远心力加速度と重力加速度
5.4 重力ポテンシャルとジオイド
5.5 惯性モーメント
5.6 地表面での重力异常
5.7 ブーゲー重力の式
5.8 重力データの补正
5.9 补偿
5.10 周期的な表面质量分布による重力场
5.11 リソスフィアのたわみによる补偿
5.12 アイソスタシーによるジオイド异常
5.13 补偿モデルと観测されるジオイド异常
5.14 地形を支えるために必要な力とジオイド
本章のまとめ
参考文献
第6章 流体力学 (吉田晶樹)
6.1 イントロダクション
6.2 一次元チャネル流
6.3 アセノスフィアの対向流
6.4 パイプ内の流れ
6.5 被圧帯水层の流れ
6.6 火道管を通る流れ
6.7 二次元流体の质量の保存
6.8 二次元流体の力の钓り合い
6.9 流线関数
6.10 后氷期隆起
6.11 沉み込みの角度
6.12 ダイアピル现象
6.13 褶曲
6.14 ストークス流
6.15 プルームヘッドとプルームテイル
6.16 热付加があるパイプ内の流れ
6.17 温泉の帯水层モデル
6.18 热対流
6.19 下面加热流体层での热対流开始の线形化安定解析
6.20 有限振幅热対流の迁移境界层理论
6.21 有限振幅热対流の定常境界层理论
6.22 プレートテクトニクスを駆动する力
6.23 粘性散逸による加热
6.24 マントルの再循环と混合
本章のまとめ
参考文献
第7章 岩石のレオロジー (片山郁夫)
7.1 イントロダクション
7.2 弾性
7.3 拡散クリープ
7.4 転位クリープ
7.5 温度?応力依存レオロジーをもつ流体のせん断流动
7.6 マントルのレオロジー
7.7 マントル対流へのレオロジー効果
7.8 マントル対流と地球の冷却
7.9 地殻のレオロジー
7.10 粘弾性
7.11 完全弾塑性挙动
本章のまとめ
参考文献
第8章 断層運動 (坂口有人)
8.1 イントロダクション
8.2 断层の分类
8.3 断层における摩擦
8.4 アンダーソンの断层理论
8.5 地殻强度の包络线
8.6 スラストシートと重力滑动
8.7 地震
8.8 サンアンドレアス断层
8.9 北アナトリア断层
8.10 横ずれ断层の弾性解
8.11 応力拡散
8.12 热的に活性化された断层クリープ
本章のまとめ
参考文献
第9章 多孔質媒質中の流動 (加納靖之)
9.1 イントロダクション
9.2 ダルシー则
9.3 浸透率のモデル
9.4 被圧帯水层での流动
9.5 不圧帯水层での流动
9.6 火山の几何形状
9.7 多孔质媒质中の质量保存，运动量保存とエネルギー
9.8 多孔质媒质における一次元の热の移流
9.9 多孔质な地层中の热対流
9.10 流体に満たされた多孔质内の热プルーム
9.11 マグマの移动に対する多孔质流モデル
9.12 二相流
本章のまとめ
参考文献
第10章 化学地球ダイナミクス (岩森 光)
10.1 イントロダクション
10.2 放射能と地球年代学
10.3 地球化学リザバー
10.4 瞬时の地殻分别を伴う2-リザバーモデル
10.5 希ガス系
10.6 翱滨叠の同位体の系统的研究
本章のまとめ
参考文献
第11章 数値解析のための道具 (川田佳史)
11.1 イントロダクション
11.2 惭础罢尝础叠入门
11.3 热伝导に関するフーリエの法则の积分（初期値问题）
11.4 内部での热生成がある场合の一次元の定常热伝导方程式の积分（境界値问题）
11.5 二次元の定常热伝导方程式の积分
11.6 一次元の时间依存の热伝导方程式の积分
本章のまとめ
第12章 数値計算モデルの地球物理学的応用 (安藤亮輔)
12.1 叁角形の荷重分布によるリソスフィアの曲げ
12.2 轴対称な荷重下での弾性リソスフィアの曲げ
12.3 惭础罢尝础叠を用いた海洋リソスフィア冷却モデルにおける温度と表面热流量の评価
12.4 海洋リソスフィア冷却を考虑したプレートモデルによる海底深度の惭础罢尝础叠を用いた评価
12.5 固化した岩脉の冷却
12.6 矩形角柱の上方に生じる重力异常
12.7 任意の地形によるフリーエア重力异常
12.8 后氷期隆起とクレーターの缓和：轴対象形状
12.9 二次元定常有限振幅の热対流の数値解
12.10 横ずれ断层に対する地表速度
12.11 横ずれ断层についての补足的な解
12.12 任意の大きさと向きの亀裂面上の滑り
本章のまとめ
付録础 记号と単位
付録叠 物理定数と物理的性质
付録颁 一部の演习问题の略解
付録顿 一部の演习问题の惭础罢尝础叠コード
参考文献
索 引
関连情报
Geodynamics Third Edition (Cambridge University Press刊 2014年)
著者：Donald Turcotte / Gerald Schubert
