地球科學

河道平衡

河道平衡
新北巿立安康高級中學地球科學張亞君老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

影響河道平衡的因素有很多,包括自然現象,如山崩、地震等;也有人為的因素,如興建水庫、攔砂壩等。這些因素如果造成河床變化,進而改變了流水作用,就會 改變河道的平衡。像是地殼抬升使得海平面相對下降,河流的侵蝕能力會隨之增強;或者山崩、土石流或火山熔岩等,阻塞河道形成堰塞湖,以及人工築堤、興建水 壩、攔砂壩等,都會形成新的暫時侵蝕基準面,而使上游的河流流速減弱,而下游方向則相對增強。此外,如果在河床上開採砂石,形成河道上的窪地,會使窪地的 上游方向河流侵蝕作用增強,這些都會造成河川作用的改變,並改變地貌。

河流的侵蝕作用

河流的侵蝕作用
新北巿立安康高級中學地球科學張亞君老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

圖一 大安溪侵蝕兩岸的岩層。

許我以海枯石爛

許我以生生世世  滄海桑田

卻見涓涓溪水

滔滔江河

用日日夜夜的潺湲

化高山為深壑

用江河對海洋的奉獻

接續了精衛鳥未竟的遺憾

才幡然驚悟

變動

原是天地間唯一不變的永恆

河流的搬運作用與沉積作用

河流的搬運作用與沉積作用
新北巿立安康高級中學地球科學張亞君老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

河流的搬運作用,是以水為媒介,將泥沙、碎屑或岩礫,往河流的中、下游輸送。河水流速快慢等因素,決定了搬運能力的強弱。一般而言,如果河床的坡度陡、河水的流量大或是河床較為平滑,水流的速度就 會比較快,搬運的力量也比較大。搬運的物質,則依大小與重量不同,在河床中以不同的方式移動。較大、較重的的礫石,通常只能以滾動或跳動的方式推移;而較 小的顆粒則懸浮在水中,隨著水一起流動;此外還有些可溶於水的礦物質,就會溶解在水裡被攜帶移動。在搬運的過程中,顆粒的形狀會因為撞擊、磨損,而逐漸變 得光滑圓潤,形成鵝卵石。如果沿著河道觀察,就可以看到在河流不同的區段處,泥、沙與礫石的顆粒,大小與形狀逐漸的改變(圖一)。

圖一 七股溪下游,入海口附近顆粒極為細密的泥灘。

熱點(Hotspot)

熱點(Hotspot)
國立百齡高級中學 地球科學科汪伃鮶老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯


『熱點』理論的提出   威爾遜John Tuzo Wilson(1908~1993)

  • 加拿大渥太華人,多倫多大學教授,後擔任加拿大安大略科學中心的主任。
  • 在1920年代,在大學將主修科目由物理轉為地質。
  • 1963年,地質學家約翰‧圖佐‧威爾遜為夏威夷-天皇海山鏈的起源提出假說,認為它們是在太平洋板塊向西北方向漂移時,由一個靜止不動的火山活動熱點順次形成的,因而其中越近尾部的火山島和海山,所受的侵蝕也越多。
  • 美國科學人雜誌稱其對於板塊學說的新解釋為『二十世紀五大主要科學成就之一』

    固定的熱點噴發出岩漿。(圖片來源:http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html )

兩個地震 (Earthquake),究竟是誰先闖的禍?!

兩個地震(Earthquake),究竟是誰先闖的禍?!
國立清水高級中學地球科學科周漢強老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

2009年幾乎同時發生在東加-薩摩亞地區的兩個地震,引發了造成將近兩百人喪生的海嘯。對於兩個地震發生的先後順序,以及究竟是那個地震引發了 另一個地震,一直存有爭議。最近由Beavan et al.,以及Lay et al.,同時在自然期刊上發表了各自的結果,而兩者的結論正好相反!

圖一 2009年9月29日發生在東加海溝的兩個地震。左下方為隱沒帶地震的震源機制解(逆衝斷層),右上方為海溝外側隆起地震的震源機制解(正斷層)。黃色箭頭代表GPS觀測站所測量到的地表位移量,黑色箭頭代表利用正斷層模擬出的位移量,紅色箭頭則代表加入逆斷層後所模擬出的位移量。

天塌下來…超出我們的想像(The Sky Is Falling … More Than We Thought)

天塌下來…超出我們的想像(The Sky Is Falling … More Than We Thought)
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

圖片來源:http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Cumulonimbus_mit_Riesenamboss.JPG

約五千年前,一個小的鐵隕石撞擊埃及的西南角落,在岩石和砂中衝撞出一個約45公尺寬的坑洞。一項新的研究顯示,這種小隕石可能在撞入地球大氣層時,存留下來的部分比我們以前想像的還要大,這意味著隕石撞地球的危險性比我們認知的還要大。

海底擴張學說的奠基者海斯(Harry Hammond Hess)

海底擴張學說的奠基者—海斯(Harry Hammond Hess)
國立台南第二高級中學地球科學陳宗元教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

Harry Hammond Hess

海斯(Harry Hammond Hess), 1906年5月24日生於美國紐約市,於1923年進入耶魯大學就讀,一開始是主修電氣工程,後來才轉至地質。畢業後,在非洲南部的羅德西亞境內擔任探勘 地質學家。1929年,海斯回到美國,進入普林斯頓大學讀博士班,並於1932年獲博士學位。有個關於他的小故事說,海斯是個老菸槍,本來想讀哈佛的博士 班,但因為哈佛的禁菸規定使他離開。海斯在就讀博士班期間,廣泛的接觸了有關礦物學、岩石學、海洋構造學等的名師,這些名師給了海斯重要的知識背景,使他 將來的研究把這些相關知識結合,正如同他站在這些名師的肩上,我們也更進一步站在海斯肩上一般。

桃園縣觀音鄉草漯海岸沉積環境簡介

桃園縣觀音鄉草漯海岸沉積環境簡介
桃園縣立南崁高級中學地球科學科潘建熾教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

桃園海岸線總長約39公里,屬砂質海岸,桃園海岸冬季東北季風強烈,造成風浪侵蝕海岸,具明顯之夏淤冬刷現象(水利署網站)。海岸邊可見許多砂丘,砂丘群 東西綿延約8公里,砂丘所占面積約4平方公里。其外緣長寬約數十至數百公尺的砂灘,單獨的砂丘大致和冬季盛行東北季風平行(縱沙丘),有的長達1.5公 里,也有長僅5公尺的沙丘,主要為風積作用形成。

一、草漯砂丘

草漯砂丘屬於海岸砂丘,海岸砂丘是指波浪、風等營力堆積而成的沙阜。桃園沿海地區的沙丘成因,外沙丘主要為風力沉積生成(楊美萍 民93),內陸沙丘則植被豐富區域因暴潮作用生成。

  • 草漯砂丘富含鐵礦砂:

觀音地區磁鐵礦砂品位可達1.34%,純磁鐵礦蘊藏量更高達69,300公噸,最具開採價值。臺灣西部沿海鐵礦之來源,可能是岩石經多次風化作用而形成 (譚立平、魏稽生,民國86年)。臺灣西北部沿海磁鐵礦砂來源,則主要來自臺灣北部火成岩區岩石風化生成。隨東北季風帶至桃園海岸沉積。

  • 草漯砂丘沉積物:

草漯砂丘沉積物粒度分布主要在1/4mm到1/16mm之間,沙丘迎風坡頂粒度最大、背風坡顆粒則較細(如圖一)。組成則以石英、頁岩碎屑為主(如圖二)。

圖一、沙丘縱剖面。(錢憲和 地質學568頁)

圖二、石英及頁岩碎屑

亞洲褐雲(Asian Brown Clouds)

亞洲褐雲(Asian Brown Clouds)
國立苗栗高級中學地球科學劉承珏老師/台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯

「亞洲褐雲」這個專有名詞在聯合國環境規劃署(UNEP, United Nations Environment Program)執行INDOEX (Indian Ocean Experiment)計畫時首度被提出,主要用來稱呼一層有特定發生形式的大氣污染,這種污染覆蓋了一部分的南亞,包括北印度洋、印度、阿拉伯海以及巴 基斯坦等地,從人造衛星觀察看起來就像一片黃褐色的雲層,主要發生在每年的一~三月。

這種區域性的污染主要與風力長程輸送和地表的燃燒事件有關,來自交通工具、工廠或是森林大火等及人為的生質燃燒、工業製程中造成的不完全燃燒。而由於亞洲 9月起到4月的冬季季風造成少雨的天氣型態,污染無法藉由降水導致的濕沉降清除,使得每年一~三月是亞洲褐雲最明顯的時期。

航海家的太陽系(solarsystem)邊緣大發現

航海家的太陽系(solarsystem)邊緣大發現
高雄市立瑞祥高中地球科學教師莊福泰/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

大家還記得航海家1、2號探測船嗎?升空的航海家1、2號探測船分別在1977年8月和9月發射後,航行至今已經快要35年了。

截至2011/6/11,航海家1號距離地球約174億公里,相當於116.5 A.U.(註解-1),航海家2號距離地球約142億公里,相當於95.6 A.U.,航海家1號的訊號以光速傳回地球約需要32小時17分鐘,航海家2號則需要26小時18分。

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