课程大纲

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地球动力学导论

课程编码:1801010708I0P1001Y 英文名称:Introduction to Geodynamics 课时:72 学分:3.50 课程属性:学科核心课 主讲教师:王世民

教学目的要求
This course will introduce the field of geodynamics, the study of dynamical processes of the solid Earth. As such, it is rooted in fundamental physics and highly interdisciplinary. Mathematics is the central tool used to apply physical theories and create predictive models of the Earth. Geodynamics provides the quantitative foundation for the theory of Plate Tectonics, the basic organizing paradigm for our understanding of the solid Earth.

预修课程
Calculus, General Physics

大纲内容
第一章 Plate Tectonics 15.0学时 王世民
第1节 Structure of the Earth
第2节 Basic concepts and origin of plate tectonics theory
第3节 Processes and characteristics of plate boundaries
第4节 Plate motion models
第5节 Plate motion calculations
第6节 Comparative planetology
第二章 Stress and Strain 6.0学时 王世民
第1节 Stress analysis
第2节 Strain analysis
第3节 Measurements of crustal stresses and displacements
第三章 Elasticity and Flexture 6.0学时 王世民
第1节 Linear elasticity
第2节 Thin plate bending and applications to lithospheric flexure
第3节 Thickness of elastic lithosphere
第四章 Heat Transfer 9.0学时 王世民
第1节 Heat transfer in solid earth
第2节 Heat conduction and Fourier’s law
第3节 Thermal structure of lithosphere
第4节 Thermal structure of mantle
第五章 Gravity 6.0学时 王世民
第1节 Gravity and gravity anomalies
第2节 Isostatic geoid anomalies and ridge push
第3节 Gravity measurements
第六章 Fluid Mechanics 12.0学时 王世民
第1节 Governing equations of fluid mechanics
第2节 1D viscous fluid flows
第3节 2D viscous fluid flows and geodynamic examples
第4节 Stokes flows and mantle plume modeling
第5节 Mantle convection
第七章 Rock Rheology 6.0学时 王世民
第1节 Microscopic mechanism for rock rheology
第2节 Rock viscosity and macroscopic characteristics
第3节 Viscoelastic models and examples
第4节 Elastic-plastic models and examples
第八章 Faulting and Earthquake 6.0学时 王世民
第1节 Classification of faulting
第2节 Elastic rebound and stick-slip of faulting
第3节 Co-seismic and inter-seismic elastic solutions
第九章 Flows in Porous Media 6.0学时 王世民
第1节 Darcy's law
第2节 Solutions to porous flows
第3节 Thermal convection in porous media

教材信息
1、 Geodynamics Donald Turcotte,Gerald Schubert 2014年6月 Cambridge University Press

参考书

课程教师信息
Prof. Shimin Wang