地殼均衡理論

1. 地殼均衡理論 大陸地殼和海洋地殼都是浮在密度較大的地函之上，並且達到平衡狀態，因此較高的地表便有較深的根部，地表由於侵蝕和沈積的結果高度不斷改變，因此地殼就要產生垂直方向的運動，以達成新的平衡狀態。

2. 不同密度，海殼與陸殼 相同密度，不同厚度的陸殼 阿基米德原理

3. 地殼均衡理論－模型 # 一、普拉特學說(Pratt's Theory) Pratt(普拉特) 認為地殼是由不同密度的岩石柱體所組成，都浮在密度較大且具可塑性的地函之上，而且各岩石柱體底部的深度都相同。 也就是說海洋地殼密度較大，大陸地殼密度較小，才能達成岩石柱體底部位置等深。 這個平面就叫做均衡面(Level of Compensation) ，具有相同的壓力。

4. 地殼均衡理論－模型 二、艾瑞學說(Airy's Theory) Airy (艾瑞) 認為地殼都是由相同密度厚度不同的岩石柱體所組成，都浮在地函上，所以底部位置並不相同。也就是地殼突起的地方，其岩柱體會往下延伸到比較深的地方，才能符合阿基米德原理。

6. 山根均衡學說 在同一底層之上,各岩塊厚度不同,高山厚度大,其下較重的地函物質較少,而低地厚度小,其下有較多比較重的地函物質,所以總質量彼此仍舊可以平衡,因為山的高可以由其深的根來補償之,換言之,山愈高則根愈深,這就是山根均衡學說(Roots of Mountain Theory of Isostasy).

7. 山根均衡學說 冰山 海水 密度較小 地殼 密度較小 地函 密度較大 密度較大 密度較大 A A' (b) (a)

8. P1 P2 P3 地殼均衡面 ＝ ＝

9. 地殼均衡理論之證據（一） • 喜馬拉雅山的重力分佈 　　重力值大的地方對應物體質量或密度較為集中的地方，陸殼上的山脈其下方往往存在山根，山根的密度比其周圍的地函密度小 　　地勢高的地方可得到較大的重力值，而地勢低的地方有較小的重力值

10. 2.7 地殼均衡理論之證據（二） • 斯堪地納為亞半島 400m 0.8 2.7 3.2 X=？m

11. 地殼均衡理論之證據（三） • 浮力原理 冰山 海水 密度較小 地殼 密度較小 地函 密度較大 密度較大 密度較大 A A' (b) (a)

12. 例題

14. 611 11/28 601 11/28 岩層的層態

15. 岩層層態的量測－傾斜儀 走向指針 傾斜角度指針 氣泡水平儀

16. 岩層層態的量測－傾斜儀 走向刻度(外圈) 傾斜角度刻度(內圈)

17. 走向—層面與水平面交線的方向 以長邊方向與層面接觸

18. 走向—層面與水平面交線的方向

19. 傾斜—層面與水平面的交角 以長邊方向與走向垂直接觸

20. 傾斜—層面與水平面的交角

21. 45° 地質圖上代表層態的符號： 走向的方向 傾斜的角度 傾斜的方向

22. 層態的應用 • 準確推測岩層的空間分佈 • 工程設計 • 順向坡

23. 例題

24. 例題

25. 例題

26. 例題

27. 地形圖 • 表現地形起伏、河流和地物的分佈 • 構成要件： • 比例尺 • 等高線

28. 地質圖 • 表現地形起伏、河流和地物的分佈 • 構成要件： • 比例尺 • 等高線

29. 地質剖面圖 • 由地質圖讀取資料，做垂直剖面，可看出岩層在地下的分佈情形

31. 由等高線圖（a）和地層分布（b）製作地質圖（c）由等高線圖（a）和地層分布（b）製作地質圖（c） Ｃ Ｂ Ａ Ｃ Ａ 200 150 Ｂ 100 50 (b) 地層分布 (c) 地質圖 (a) 等高線圖

34. X Y

35. 露頭線 等高線

41. 例題 ：

42. 613 11/28 例題 該地區岩層均為相同的砂、頁岩薄層互層，且岩層均向正北方下傾50度 ，圖中四地何者最有可能發生順向坡崩塌?

43. 臺灣島的形成史 • 臺灣位於板塊聚合處 • 古生代晚期至中生代之間，古太平洋板塊與歐亞板塊擠壓，沈積物出露，是脊梁山脈東側變質雜岩的前身（含有菊石化石） • 古第三紀，南中國海張裂，多處盆地陷落，堆積沈積物，形成今日脊梁山脈的部分與雪山山脈的岩層

45. 中新世晚期 • 歐亞板塊隱沒到菲律賓海板塊之下 • 東側有火山活動，形成海岸山脈的火山島弧和綠島、蘭嶼

46. 上新世晚期 • 菲律賓海板塊與歐亞板塊激烈聚合 • 地層劇烈變形，褶皺、斷層、節理都非常發達

47. 現在 • 第四紀，大屯火山、基隆火山噴發 • 東北方外海也有火山活動，形成龜山島、基隆嶼、棉花嶼等