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The Sea Floor 海床

The Sea Floor 海床. 海床是指海洋板塊構成的地殼表面，它對陸地形態的演變及地質史有重要影響。 棲地（ habitat ）是指生物居住的自然環境，它直接受到地質作用的影響。. The Water Planet or The Blue Planet ( 藍色星球）. 海洋占地球表面的 71﹪ ，它在南北半球的分布不均，海洋在北半球占 61﹪ ，在南半球占 80﹪ 。. 全世界的海洋，其實是相連的. 軟流圈. 岩石圈. 大陸地殼. 海洋地殼. 大陸地殼和海洋地殼的比較.

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The Sea Floor 海床

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Presentation Transcript

  1. The Sea Floor海床 • 海床是指海洋板塊構成的地殼表面，它對陸地形態的演變及地質史有重要影響。 • 棲地（habitat）是指生物居住的自然環境，它直接受到地質作用的影響。

  2. The Water Planet or The Blue Planet (藍色星球）

  3. 海洋占地球表面的71﹪，它在南北半球的分布不均，海洋在北半球占61﹪，在南半球占80﹪。

  4. 全世界的海洋，其實是相連的

  5. 軟流圈 岩石圈 大陸地殼 海洋地殼

  6. 大陸地殼和海洋地殼的比較

  7. 大陸漂移(Continental drift)假說 : 1912年，德國地物學家Alfred Wegener提出 指出全球陸地曾經相連在一起，稱為盤古大陸（Pangaea）或聯合古陸

  8. 1950s 及1960s年代，科學家整合所有證據，提出板塊構造（plate tectonics）學說。 中洋脊（mid-ocean ridge），自冰島南方起，縱貫大西洋，並與印度洋、太平洋相連的一系列海底火山群，可說是地表上最大的地質構造，中洋脊是海洋板塊新生，並向兩側擴張的源頭。

  9. 海床擴張（sea-floor spreading）的證據來自中洋脊兩側海床的系列磁力異常（magnetic anomalies）。

  10. 全球主要板塊的分布

  11. 擴張的海洋板塊與大陸板塊碰撞時，海洋板塊因密度較大而下沉，隱沒（subduction）入地函中。隱沒帶（subduction zone）形成海溝（trenches），並在大陸板塊邊緣形成火山和地震

  12. 海洋板塊之間的碰撞

  13. 板塊運動構成動態的地球。地函的動態顯現在火山、地震和熱點上。板塊運動構成動態的地球。地函的動態顯現在火山、地震和熱點上。

  14. 約二億年前，地球上的陸塊聯合在一起，稱為盤古大陸（Pangaea），而海洋則為盤古海洋（Panthalassa）。約二億年前，地球上的陸塊聯合在一起，稱為盤古大陸（Pangaea），而海洋則為盤古海洋（Panthalassa）。 約一億八千萬年前，盤古大陸逐漸分離為北方的勞亞古陸（Laurasia）和南方的岡瓦納古陸（Gondwana），而中間隔的海洋就是古地中海（Tethys）。

  15. 鰻魚的基因之旅與板塊運動（大陸飄移）的時機鰻魚的基因之旅與板塊運動（大陸飄移）的時機

  16. Life cycle of the eel Leptocephalus Glass eel Yellow eel Egg Ocean Continent Silver eel Spawning

  17. 鰻型 適溫 花紋 A. japonica 長 溫帶 無 A. marmorata 長 熱帶 有 A. celebesensis 長 熱帶 有 A. bicolor pacific 短 熱帶 無 鰻魚(Anguilla spp) 全世界有15種3亞種 台灣有4 種 生活史至今仍然成謎。

  18. 柳葉鰻(27.4mm) 1995年8月16日台灣水產研究者 於菲律賓東方海域(12°30’N,131°30’E)捕獲

  19. Species and distribution There are 18 eel species in the world, except European eel (A. anguilla) and American eel (A. rostrata)in N Atlanic, the rest of the eel is all in Indo-pacific ocean. Taiwan

  20. 鰻魚的基因之旅 (mt DNA and phylogeography) 全世界有十八種鰻，除了歐洲鰻(A. anguilla)及美洲鰻(A. rostrata)分布在大西洋外，其餘都在Indo-pacific ocean。 歐洲鰻及美洲鰻如何進入大西洋 (1) 古赤道走廊假說(Tethys corridor hypothesis) (Aoyama et al, 2001): 大約在1億8千萬年前 Leptocephalus經由古赤道進入大西洋。 (2) 巴拿馬海峽假說(Panama Isthmus hypothesis): Silver eel 順著深層海流，通過海峽進入大西洋

  21. 魚類的mtDNA Fish mt DNA

  22. Sediment (沉積物) • Lithogenous sediment (岩石源沉積物): 由岩石風化而來； • Biogenous sediment (生物源沉積物）由海洋生物骨骼構成，包括: diatoms (矽藻)、 radiolarians (放射蟲), foraminiferans (有孔蟲)。其中，由CaCO3組成的，稱為calcareous ooze (鈣質軟泥)；由SiO2組成的，稱為siliceous ooze (矽質軟泥)。

  23. 地球氣候的改變，呈現冰河期（ice age）、間冰期（interglacial）。更新世（Pleistocene），約二百萬年前以來，是最近的主要冰期。 • 上次冰期高峯距今約18,000年前，當時的海平面約比現在低130公尺。 • 從三千年前開始，地球的海平面持續上升，溫室效應（greenhouse effect）更加速全球暖化。

  24. 地球的歷史記錄在岩石和沉積物之中。 Micorfossils (微化石): 由微小生物構成的化石，由於有些種類的微小生物（如：有孔蟲）有一定的生存環境，因此可以反映古海洋環境的特徵。 微化石中同位素的組成或化學元素組成（如鍶、鈣比值）可以用來重建古海洋環境特徵。

  25. The Geological Provinces of the ocean 1. Continental Margins 2. Deep-Ocean Basins 3. The Mid-Ocean Ridge and Hydrothermal vents

  26. 海底地形 大陸斜坡 大陸棚 大陸隆堆 深海平原 大陸棚自海平面下起延伸到水深約120至200公尺的棚界

  27. Continental shelf off Atlantic City, New Jersey. Tom’s Canyon Shelf break

  28. The continental margin off California Monterey Canyon

  29. 活動型 被動型

  30. 中洋脊

  31. 地熱孔(hydrothermal vents): 底熱流湧出的地方稱為地熱孔，又稱為深海熱泉(deep-sea hot springs)，熱泉湧出處約350℃，富含礦物質，遇冷水後形成黑煙囪 (black smokers)。 中洋脊裂隙是岩漿湧出的地方，也會形成黑煙囪

  32. Nature 432：969 (2004年12月23 / 30日) • Hydrothermal vent crabs feast on sea “snow” • 海洋“飄雪”成為熱泉噴口螃蟹的盛宴 • 〔解開為何龐大的螃蟹族群可以生活在此一極端有毒性的棲地裡還能如此繁茂的謎團〕

  33. 台灣近海有一處富含硫磺的淺海熱泉噴口，我們發現了密度極高的怪方蟹族群，生活在此一食物來源極為特殊的酸性環境。平潮時，牠們從礁石裂隙成群爬出，撿食地上熱泉噴口附近豐富的浮游動物，然而這些在海水中的浮游動物，是隨著潮流經過噴口附近時，被硫磺煙柱殺死後有如降雪般地飄落下的。這種機會主義的覓食行為，解釋了怪方蟹何以能在如此高毒性的淺海熱泉噴口處生存。台灣近海有一處富含硫磺的淺海熱泉噴口，我們發現了密度極高的怪方蟹族群，生活在此一食物來源極為特殊的酸性環境。平潮時，牠們從礁石裂隙成群爬出，撿食地上熱泉噴口附近豐富的浮游動物，然而這些在海水中的浮游動物，是隨著潮流經過噴口附近時，被硫磺煙柱殺死後有如降雪般地飄落下的。這種機會主義的覓食行為，解釋了怪方蟹何以能在如此高毒性的淺海熱泉噴口處生存。

  34. 這處淺海噴口位於台灣東北方龜山島(121ﾟ57’E 24ﾟ50’N；如圖1並參閱補充資料)附近海域，屬於沖繩島弧的一部分。在這個不尋常的系統中，噴口的排放物酸度極高(pH=1.75-4.60)且富含硫礦物質，高達9個大型的噴煙口(高約2-6公尺)任何時候皆以出口溫度65-116˚C噴出硫磺煙柱及氣泡(主要為二氧化碳、氮氣、氧氣、二氧化硫以及硫化氫) 。

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