地質

破解海嘯密碼(Cracking the Tsunami Code)

破解海嘯密碼(Cracking the Tsunami Code)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

這是兩個地震的故事,第一個地震,是有史以來第二大的地震,在2004年12月撕裂了印尼蘇門答臘以西的海底,海嘯橫跨整個印度洋導致破壞。第二個地震,和第一個幾乎一樣大的地震在三個月後襲擊同一地區,但造成的局部海嘯,只破壞少數沿海地區。研究顯示

地球物理學(Geophysics)

地球物理學(Geophysics)
國立臺灣師範大學 地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

如同這門學科字面上的意思,Geo(地球的)和Physics(物理)組合成地球物理(Geophysics),簡單來說就是一門應用物理知識來研究地球的學問,以往地質學(Geology)的研究所能觸及的僅止於地球的表面,套用一個古老的比喻,地球猶如一顆蘋果

重力(Gravity)

重力(Gravity)
國立臺灣師範大學 地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

在地球上任何有質量的物質,都會受到重力的影響,在國中的課程中,我們會以為重力就是萬有引力的影響,也就是物質與地球間相互吸引的力就是重力。而實際上,地球的重力場包含了三個部分,兩個是永久性的,一個是隨時間產生月變化的,

地磁(geomagnetic)

地磁(geomagnetic)
國立臺灣師範大學地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

早在幾千年前,中國人就懂得使用磁石來做辨別方向的工具,宋代沈括於夢溪筆談中,更是詳細的記錄了他對地磁的觀察。「方家以磁石磨針鋒,則能指南……,然常微偏東,不全南也。」,這應該是人類歷史上最早發現磁偏角的紀錄。

達爾文幫助智利地震的預測嗎?(Did Darwin Help Predict Chilean Quake?)

達爾文幫助智利地震的預測嗎?(Did Darwin Help Predict Chilean Quake?)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

查爾斯‧達爾文(Charles Darwin)幫助預測2月27日發生在智利、規模8.8的地震,地震當天至少已知有200多人罹難,破壞廣泛,並在太平洋地區形成了中等規模的海嘯。

地震學家之所以將這項榮譽頒給達爾文,是因為這位著名的生物學家提出許多蛛絲馬跡來幫助科學家預測這場發生在這個南美國家劇震──有紀錄以來最大的十次地震之一。加州理工學院地震學家Hiroo Kanamori說:「即使我們無法預測它(地震)甚麼時候發生,但它的發生並不讓人驚訝。」

冰島火山證明了預測的困難(Iceland’s Volcano Proving Tough to Predict)

冰島火山證明了預測的困難(Iceland’s Volcano Proving Tough to Predict)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

預測火山並不容易,但火山學家仍然全面著手預測冰島正在噴發中的埃亞菲亞德拉冰蓋(Eyjafjallajökull),甚麼時候能結束?或噴出更多的灰?而附近更大、破壞力更強的卡特拉火山(Katla)是否噴發?卡特拉火山的特徵和預測的頗一致,若真如預測所言,那麼未來相當糟糕。

埃亞菲亞德拉冰蓋在4月17日噴發的特徵越來越明顯,冰島大學和冰島氣象局皆宣布火山噴出物的化學成分改變。火山最極端行為有兩種:一,像夏威夷的冒納羅亞火山的岩漿,它的成分所含的二氧化矽較少,因此黏滯程度較低,所以只會緩緩滲出,持續數年直到停止。二,像聖海倫火山的岩漿,所含的二氧化矽較多,較高的黏滯度會使火山劇烈爆發,爆炸性的噴發後休眠。

熱地函托高海床(Hot Mantle May Prop Up the Seafloor)

熱地函托高海床(Hot Mantle May Prop Up the Seafloor)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

海水因氣候變遷而上升,但大部分的海床和地殼變動的趨勢一樣,是下沉的。然而,有個問題已經困擾科學家幾十年:為什麼海底的沉沒速度沒有加快?

早期的火山鑄造出鎳(Early Volcanoes Minted Nickel)

早期的火山鑄造出鎳(Early Volcanoes Minted Nickel)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

要不是在幾十億年前的火山噴發出二氧化硫,那些在你口袋中的鎳幣根本就不會存在。其實,在礦床中的鎳是存在於硫化鎳中,一種富含硫的化合物。華盛頓卡內基研究所的地球化學家Douglas Rumble說:「硫『極為重要』。」因為是硫將鎳集中,使其能進行商業開採。但是沒有人知道硫從何而來,既不是曾掩埋鎳礦的古老海水,也不是從地函湧出的含鎳岩漿,因為這些都不含大量的硫。

Rumble和加拿大曼尼托巴大學(University of Manitoba)的地球化學家Andrey Bekker以及同事,偶然的在澳洲西部的古代岩石中,發現了有關硫起源的線索。

核飛跡定年法(Fission Track Dating, FTD)

核飛跡定年法(Fission Track Dating, FTD)
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

核飛跡定年的原理是測量放射性元素核分裂後,在礦物的結晶面所產生的分裂徑跡為依據,此法與其他定年法不同之處在於,它不須去量測同位素的含量,而是以計算的方式得出核飛跡的計數(counts),為當今廣為使用的定年技術之一。在1960年代,已有科學家利用透射式電子顯微鏡(TEM)在雲母片上拍出核飛跡的顯微照片,並使用化學溶蝕法來輔助觀察。(Young, 1958; Silk and Barnes, 1959)而真正被應用在地質定年上,則是在1963年,兩位物理學家,Price和Walker基於238U同位素的自發性裂變的物理性質,發展出一套新技術來對地質材料作定年分析。

下一個巨大地震(The Next Great Earthquake)

下一個巨大地震(The Next Great Earthquake)
國立台灣師範大學地球科學所科學教育組碩班生陳怡均/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

規模9以上的巨大地震發生的次數十分稀少,一旦發生,往往會釀成重大災害、造成許多生命的損失,像發生在2004年12月的南亞海嘯地震(蘇門達臘地震)。大多數這些地震發生在隱沒帶,因其大多發生在海洋地殼與大陸地殼聚合性邊界,所以常伴隨破壞性的海嘯。


圖一.全世界主要隱沒帶及大地震分佈圖。隱沒帶地區(藍線)和板塊構造邊界(棕線)上,1900年至今規模7.5以上的地震以實心圓圈標示。空心圓表示從1700到1900間大地震(資料較不完整)。圖中顯示某些地區在過去的100年內沒有規模9的地震,但在之前的200年內有規模9的地震。

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