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第四章 地球的結構

第四章 地球的結構. 本章目錄. 4-1 固體地球的結構與組成物質 4-1.1 地殼的組成物質 4-1.2 地球內部的結構與組成物質 4-2 海洋的結構與組成物質 4-2.1 海底的構造 4-2.2 海洋的結構 4-2.3 海水的成分 4-3 大氣的結構與組成物質 4-3.1 大氣的結構 4-3.2 大氣的組成物質. 4-1 固體地球的結構與組成物質 4-1.1 地殼的組成物質. 火成岩 ： 由岩漿冷卻形成 沉積岩 ： 由沉積作用形成 變質岩 ： 由變質作用形成. 圖 4-2. ← 大屯火山群 : 安山岩火山外觀.

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第四章 地球的結構

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  1. 第四章 地球的結構

  2. 本章目錄 • 4-1 固體地球的結構與組成物質 • 4-1.1 地殼的組成物質 • 4-1.2 地球內部的結構與組成物質 • 4-2 海洋的結構與組成物質 • 4-2.1 海底的構造 • 4-2.2 海洋的結構 • 4-2.3 海水的成分 • 4-3 大氣的結構與組成物質 • 4-3.1 大氣的結構 • 4-3.2 大氣的組成物質

  3. 4-1 固體地球的結構與組成物質4-1.1 地殼的組成物質 • 火成岩：由岩漿冷卻形成 • 沉積岩：由沉積作用形成 • 變質岩：由變質作用形成

  4. 圖4-2 ←大屯火山群:安山岩火山外觀 ↓澎湖群島：玄武岩，柱狀節理破裂面 百寶箱 4-1 動動腦 4-1

  5. 補充：火山的外觀 • 可分為： • 盾狀火山： 由熔岩流所構成，如夏威夷群島 • 錐狀火山： 火山碎屑物為主，如大屯火山群的紗帽山 • 複式火山： 火山熔岩和碎屑相間成層，如大屯火山群的 • 七星山、大屯山 • 資料來源 http：//volcano.gl.ntu.edu.tw/

  6. 表4-1火成岩分類 按岩石圖可看放大圖 • 酸性（二氧化矽含量多）火成岩顏色較基性（二氧化矽含量少）火成岩淺 • 火山岩結晶顆粒較深成岩細

  7. 圖4-3 石灰岩洞穴由碳酸鈣沉澱所形成的鐘乳石

  8. 表4-2 沉積岩分類 • 沉積物顆粒大小比較：礫石＞砂＞粉砂＞泥 • 砂為淺海沉積環境，而泥為深海沉積環境 按岩石圖可看放大圖

  9. 補充：差異侵蝕 • 烏來的突出砂岩 • 頁岩易受侵蝕，故砂岩較突出

  10. 補充：泥岩惡地形 • 曾文水庫密枝附近 • 泥岩夾薄層砂岩 • 寸草不生的惡地形

  11. 表4-3變質岩分類 • 變質岩分成葉理狀和非葉理狀 • 葉理狀變質岩依變質度分類 • 葉理特徵由表面構造判斷 • 非葉理狀變質岩依原岩成分分類 按岩石圖可看放大圖 百寶箱 4-2 動動腦 4-2

  12. 補充：廬山石板屋 • 由板岩組成屋頂 • 板岩為輕度變質岩

  13. 4-1.2 地球內部的結構與組成物質 利用地震波在地球內部的傳遞特性，推導地球內部的結構和組成物質，將地球由內而外分成： • 地核：可分為液態的外地核和固態的內地核，成分為鐵鎳金屬 • 地函：可分為上部地函與下部地函，成分為橄欖岩等密度大的岩石 • 地殼：可分為花岡岩質大陸地殼與玄武岩質海洋地殼

  14. 圖4-4 • 古氏不連續面：分隔地函與地核 • 莫氏不連續面(莫荷面)：分隔地殼與地函 • 震波低速帶：即是軟流圈 • 板塊即為岩石圈 動動腦 4-3

  15. 表4-4地球內部分層構造特性 • 大陸地殼的深度（0～35公里）和成分（花岡岩質） • 海洋地殼的深度（0～7公里）和成分（玄武岩質） • 地函的成分（橄欖岩質） • 外地核的成分（液態金屬） • 內地核的成分（固態金屬）

  16. 4-2 海洋的結構與組成物質4-2.1 海底的構造 • 利用聲納，自動側深儀，及衛星導航定位裝置，進行海底深度測量，繪製海底地形圖 • 例如若水中聲速為 1500 公尺/秒，而回聲來回為 6 秒鐘，則水深為 6/2×1500＝4500公尺深

  17. 海底地形的分類 海底地形可分為 • 大陸邊緣：可細分為大陸棚，大陸斜坡，大陸緣積 • 洋底盆地：主體為深海平原，地表近水平狀態 • 中洋脊：綿延海底的山脈，為軟流圈玄武岩質岩漿噴出的位置

  18. 圖 4-6 各大洋的洋脊分布且洋脊裂谷非連續 大西洋兩側對稱 太平洋洋脊偏東側

  19. 圖 4-7 • 大陸棚和大陸斜坡坡度不同 • 洋底盆地以平原為主 • 中洋脊的錯動處為轉形斷層

  20. 圖 4-8 臺灣附近的海底地形 • 西側和北側： 大陸棚 • 東側和南側： 大陸坡

  21. 4-2.2 海洋的結構 • 海洋的平均深度為 4000 公尺 • 分層依據為海水溫度變化：混合層、斜溫層、深水層 • 受波浪和洋流混合影響，混合層溫度較一致 • 低緯度分層較高緯度明顯 百寶箱 4-3

  22. 4-2.3 海水的成分 • 海水鹽度常因降水量或蒸發量等各地的條件不同而有所差異。 • 例如河口區或赤道雨林區海水的鹽度較小。 • 高壓的副熱帶或中緯度地區海水的鹽度較高。 • 而1000 公尺以上的表層海水，受海面蒸發影響，愈接近海水表面的鹽度會愈大。 動動腦 4-4

  23. 圖4-11 赤道溫度高，密度小 中緯度（30度左右）鹽度大

  24. 全球平均海表溫度分布圖

  25. 全球平均海表鹽度分布圖

  26. 圖4-12 • 氯化鈉含量最多，是海水鹹的原因 • 氯化鎂含量次之，是海水苦的原因 • 各地海水鹽度或有不同，但主要元素的組成比例接近定值 百寶箱 4-4

  27. 圖4-13 • 海水中的二氧化碳含量較氧多 • 二氧化碳隨深度越深含量越多 • 表層的氧含量因植物行光合作用故較多

  28. 圖 4-14 • 黑潮因海底地形影響而造成湧升流 • 藍色圓區塊為湧升流區 • 湧升流可將深層海水的營養鹽帶到表層

  29. 4-3 大氣的結構與組成物質4-3.1 大氣的結構 • 大氣依溫度變化分層 • 大氣可分對流層，平流層，中氣層和增溫層 • 平流層的增溫是臭氧吸收太陽能量 • 大氣壓力隨高度增加持續減少 • 電離層約在距地面 50 公里以上的高空 動動腦 4-5

  30. 補充：臭氧的生成 • 高層大氣中的氧分子（O2）吸收紫外線，分解成活潑的氧原子（O），再與鄰近的氧分子反應生成臭氧： O2＋h → O＋O h 為常數，  為電磁波的頻率 O＋O2 → O3

  31. 補充：臭氧的分解 • 臭氧也會因受強烈紫外線照射而分解，生成氧原子和氧分子，或是與活潑的氧原子作用形成氧分子： O3＋h → O2＋O O3＋O → O2＋O2 • 臭氧也會和氯原子反應而分解。 O3＋Cl－ → O2＋ClO－ ClO－＋O → Cl－ ＋O2

  32. 4-3.2 大氣的組成物質 • 固定成分：指氣體在大氣中組成比例不易隨時間和空間有太大變化者 • 通常固定成分的比例高 • 變動成分：水氣，二氧化碳和臭氧等

  33. 圖 4-16 • 黃色箭頭為短波入射 • 紅色箭頭為長波輻射 • 溫室效應為地球產生保溫作用

  34. 圖 4-17 • 火山爆發 • 氣懸膠柱 • 氣懸膠擴散 • 減少太陽光入射 百寶箱 4-5

  35. 圖 4-18 • 1991年菲律賓賓那土波火山噴發大量火山灰一景

  36. 參考文獻-1 1. 王崇岳（1978），天氣學（上、下），正中書局，共721頁。 2. 呂銀山（1994），臺灣的天氣，聯經出版社，共163頁。 3. 何春蓀（1993），普通地質學，第三版，五南圖書公司，共751頁。 4. 何春蓀（1986），臺灣地質圖，中央地質調查所，掛圖。 5. 何春蓀（1993），臺灣地質圖說明書，中央地質調查所，共189頁。 6. 林元智（1997），雲與天氣，渡假出版社，共200頁。 7. 莊文星（1993），臺灣之火山活動與火成岩，國立自然科學博物館，共300頁。 8. 陳文山（1997），岩石入門，遠流出版社，共136頁。 9. 陳民本（1991），臺灣四周之海底地形與資源，行政院國科會，共30頁。 10. 陳正宏（1990），臺灣的火成岩，中央地質調查所，共137頁。 11. 陳汝勤、莊文星（1995），岩石學，聯經出版社，共444頁。 12. 陳肇夏編（1988），臺灣的地質現象，中央地質調查所，共105頁。

  37. 參考文獻-2 13.陳肇夏編（1996），臺灣的地質現象，第二集，中央地質調查所，共171頁。 14.陳汝勤、林斐（1990），臺灣附近之海洋地質，中央地質調查所，共79頁。 15.J Farndon著，蘇秋萍譯（1995），揭開地球的奧秘（How the Earth　Works），正傳有限公司，共192頁。 16.柳中明、楊之遠、彭立新、錢正安（2001），沙塵暴的過去、現在和未來，大陸沙塵暴對臺灣地區空氣影響與預測研討會，臺北。 17.徐啟運、胡敬松（1996），我國西北地區沙塵暴天氣時空分布特徵分析，中國沙塵暴研究，11-15。 18.楊之遠、李侃翰、柳中明（1997），長程輸送黃沙與本地污染之空氣品質監測比較─西元1995年3月12?16日資料分析，中華民國環境保護學會會誌第20期，1-38。

  38. 國內網路資源-1 1. 中央大學應用地質研究所：http://www.geo.ncu.edu.tw 2. 中央大學地球科學系暨地球物理研究所：http://www.gep.ncu.edu.tw 3. 中央大學大氣科學系暨大氣物理研究所：http://www.atm.ncu.edu.tw 4. 中央大學太空及遙測研究中心：http://www.csrsr.ncu.edu.tw 5. 中央研究院地球科學研究所：http://www.earth.sinica.edu.tw/ 6. 中央地質調查所：http://www.moeacgs.gov.tw/ 7. 中央氣象局 ：http://www.cwb.gov.tw/ 8. 中國地質學會：http://geolsoc.gl.ntu.edu.tw

  39. 國內網路資源-2 9. 臺灣大學大氣科學系所：http://atmos.as.ntu.edu.tw 10. 臺灣大學大氣科學系所大氣研究資料庫：http://stdank.as.ntu.edu.tw 11. 臺灣大學地質學系所：http://www.gl.ntu.edu.tw 12. 臺灣大學地理學系所：http://www.geog.ntu.edu.tw 13. 臺灣大學海洋研究所：http://www.oc.ntu.edu.tw/ 14. 臺灣大學全球變遷研究中心：http://www.gcc.ntu.edu.tw/ 15. 國科會地球科學研究推動中心：http://gepref.gep.ncu.edu.tw 16. 國科會海洋科學中心海洋資料庫：http://www.ncor.ntu.edu.tw/odbs/ 17. 經濟部水利署北區水資源局：http://www.wranb.gov.tw/wranb_spring/index1.asp

  40. 國外網路資源-1 1. University of North Dakoda之火山世界：http://volcano.und.nodak.edu/ 2. 美國環保署溫室氣體相關資訊（EPA Global Warming）：http://www.epa.gov/globalwarming 3. 美國地球物理協會網站（The American Geophysical Union Atmosphere Sciences Section）：http://atmospheres.agu.org/ 4. 數位地球（Earth Today）：http://www.nasm.si.edu/exhibitions/gal113/earthtoday/start.htm 5. 全球氣候觀測系統（Global Climate Observing System）： http://www.wmo.ch/web/gcos/gcoshome.html 6. 美國海洋與大氣總署（NOAA）http://www.noaa.gov 7. 守望地球環境網（United Nations System-Wide Earthwatch）：http://earthwatch.unep.net/

  41. 國外網路資源-2 8. 全球保育監測中心（World Conservation Monitoring Center）：http://www.unep-wcmc.org/ 9. 全球變遷資訊站（Global Change Electronic Edition）：http://www.globalchange.org/ 10. 美國地質調查所：http://www.usgs.gov/ 11. 日本國土地理院：http://www.gsi.go.jp/ 12. 倫敦地質學會：http://www.geolsoc.org.uk/ 13. 香港大學地球科學系：http://www.hku.hk/earthsci/rock.html 14. 地球科學虛擬圖書館：http://www.geo.ucalgary.ca/VL-EarthSciences.html 15. OCESTA華人地球科學及技術協會：http://www.geochina.org

  42. 第四章 結束

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