高中部基础地球科学讲义.doc

高中部基礎地球科學講義第一章 地球科學研究範圍包括地質學、海洋學、大氣科學、天文學；地質學以研究地球的固態部分為主，它涉及地球的起源、發育、組成物質，以及正在地面或地下進行的各種地質作用。海洋學研究的主體是海洋，像海水的運動、海洋化學、海洋地質。大氣科學以研究大氣組成、構造和運動為主。天文學研究太陽系中其他的行星，甚至擴大到銀河系及其他星系等。 地球科學的特性：（1）具有歷史學的性質（2）重視野外實地觀察與強調地域性資料（3）依觀察對象調整使用的度量單位（4）關心人類生活環境 均變說：地質學之父詹姆士。赫登提出-支配今日地質現象的原則、程序和作用必然也支配了過去的地球，經由對現在事實狀況的了解、掌握關鍵法則，便可推斷地球的歷史。地球科學常研究水圈、大氣圈、岩石圈、生物圈各系統間的交互作用。土壤較適合種植蔬果，而地衣、菌類等生物會產生有機酸，加速岩石分解，促進土壤的發育。這一段話主要在討論下列那兩個系統彼此相互影響？（A）水圈（B）大氣圈（C）岩石圈（D）生物圈。（CD）人類使用地球資源時，不會影響到地球的那一部分？（A）生物圈（B）岩石圈（C）大氣圈（D）水圈（E）軟流圈。（E）現代地質學家能推論發生在古生代的各種地質事件，主要是基於何人所創的學說？（A）韋格納的大陸漂移說（B）海斯的洋底擴張說（C）赫伯的宇宙膨脹說（D）赫頓的均變說（E）達爾文的天擇說。（D）第二章 礦物是天然產出的結晶質，也就是天然產出均勻固體，具有一定範圍的化學成分及有規則的原子排列。 組成地殼的主要元素氧和矽最多，含有矽和氧的矽酸鹽類礦物也是最常見的礦物。 矽氧四面體是矽酸鹽類礦物中最基本的單位，它是一個小小的正四價矽離子被四個體積比較大的負二價的氧離子所包圍，一個矽氧四面體帶有四價負電，以（SiO4）4-表示。 依據矽氧四面體間的聯接方式，可將矽酸鹽類分為島狀、環狀、鏈狀（區分為單鏈狀及雙鏈狀）、片狀及架狀矽酸鹽類。 矽氧比值（Si：O）：島狀（1：4）、環狀（1：3）、單鏈狀（1：3）、雙鏈狀（4：11）、片狀（2：5）、架狀（1：2）。 依據矽酸鹽類的元素成分又可分為兩組：第一組為矽鋁質矽酸鹽，含矽及鋁為主，鐵、鎂成分極低，顏色較淺，長石、石英、白雲母屬之，這三種礦物佔地殼總體積85，又稱為英長質。第二組為鐵鎂質矽酸鹽，含矽、鋁為主外，含鐵、鎂成分較高，顏色較深，黑雲母、角閃石、輝石、橄欖石屬之。黏土礦物也屬於含鋁較高的矽酸鹽類。方解石是屬碳酸鹽類礦物。下表所示為重要礦物性質 名稱顏色條痕解理密度（克立方公分）石英白或黑色白無2.652.66正長石肉紅或灰色白良2.542.62鈣長石灰白良2.622.76霞石白帶灰白可2.552.65黑雲母黑至綠白帶綠優2.83.2角閃石淺黑至深綠白良2.93.3輝石黑白帶綠良3.23.4橄欖石橄欖綠深綠白劣3.274.27 上表合乎（甲）具有白色條痕，（乙）具有良好解理，（丙）顏色中不含綠色（丁）密度高於2.62克立方公分，四個條件的礦物為何？（A）石英（B）角閃石（C）鈣長石（D）輝石（E）橄欖石。（C）人們常用金剛石來割畫玻璃，主要是利用金剛石的什麼特性？（A）解理發達（B）有稜有角（C）晶形完美（D）硬度最大（E）具有條痕。（D）一個矽氧四面體的結構如右圖所示，此單位結合鎂、鐵可形成橄欖石礦物。試問此基本單位中矽與氧之個數比為何？（A）1：4（B）1：3（C）2：3（D）3：1（E）4：1。（A）第三章 沉積作用是指岩石受到地表的地質作用，包括風化、侵蝕、搬運、沉積或沉澱等作用，以及成岩作用的全部過程。 成岩作用包括壓密作用、膠結作用、再結晶作用。 常見的膠結物質有矽質（SiO2），如石英、蛋白石、燧石等；石灰質（CaCO3），多為方解石；以及鐵質，如氧化鐵。再結晶作用在化學沉積物和生物沉積物中比較普遍。 沉積環境：海洋（淺海、深海、遠洋）；過渡帶（海岸環境、三角洲、潟湖）；陸地（河流氾濫平原、湖泊、沙漠、山麓、冰河地區）。 長石是很容易風化的礦物，如果砂岩中含有大量的長石，代表火成岩地區受到快速的侵蝕、短距離的搬運及快速沉積才得以保存。 煤：化學成分以碳為主；成煤過程中植物死亡後先經過生物化學階段，以細菌或微生物為主所產生的局部分解作用，變為泥炭。泥炭褐炭煙煤無煙煤。此過程中，由於地下溫度和壓力的不斷增加，使其中氫、氧含量逐漸減少，而使碳的含量不斷地相對增高。 石油：留在水底上的生物遺體為泥砂所掩覆後，受到溫度和壓力的作用，遂發生化學變化；於是分裂為極複雜的碳氫化合物混合體，成為石油。 石油在地殼中呈固態、液態、氣態三種產狀。液態石油稱為原油；氣態石油稱為天然氣，其中最多的成分是甲烷；半固態或固態石油是由較重的碳氫化合物及瀝青等構成，有石蠟、含油砂和瀝青等。 一個油田或氣田的形成，有三個主要的地質條件：一是生油層；二是儲油層；三是封閉構造。 黑色頁岩和石灰岩礁是最理想的油母岩。儲油層以砂岩和孔隙較多的石灰岩較為重要。 油氣田的封閉條件可分為構造封閉和地層封閉兩大類；構造封閉普通都以背斜構造儲油，另有斷層構造；地層封閉則是因地層或岩相的變化所造成的。下列有關沉積岩的敘述，何者正確？（A）經由沉積作用變沉積岩的岩石原先都是沉積岩（B）沉積物經過造山運動，再熔融後始成為沉積岩（C）火成岩經過風化分解後立即成為沉積岩（D）沉積物經過成岩作用才固結成沉積岩。（D）下列各種沉積岩，何者是最好的油母岩？（A）石英砂岩（B）黑色頁岩（C）角礫岩（D）岩鹽。（B）如果砂岩中含有大量長石，其地質意義為何？（A）此地區受到快速侵蝕、短距離搬運及快速沉積（B）此砂岩係經長時間的河流搬運沉積、固化後形成（C）形成的環境為富含有機質的深海（D）長石抗風化能力強，所以砂岩中多含有大量長石。（A）下列那一種岩石被認為具有較佳的孔隙率和較好的滲透率，故被認為它能形成重要的儲油層？（A）砂岩（B）頁岩（C）花岡岩（D）大理岩（E）玄武岩。（A）右圖中的X、Y、Z三井因深度不同分別生產天然氣（簡稱氣）、石油（簡稱油）、鹽水（簡稱水），試問油、氣和水三者在儲油層中從上至下的垂直排列順序為下列何者？（A）油、氣、水（B）氣、油、水（C）水、油、氣（D）水、氣、油（E）氣、水、油油、水、氣。（B）用海砂作建材時，為減少鋼筋之腐蝕，應除去海砂中的什麼物質？（A）石英顆粒（B）貝殼碎屑（C）鹽分（D）長石顆粒。（C）第四章 岩漿是地下深處自然形成的熔融的矽酸鹽類的物質。岩漿中6090的氣體為水蒸氣。 岩石圈的地溫梯度平均約為每百公尺上升攝氏3度。 地溫梯度與岩漿生成的關係圖： 鮑氏反應系列：岩漿中熔點最高的礦物最先結晶。火山噴發的種類： 依岩漿所經過地殼的路徑，或稱為裂口，依其形狀分為二類： 裂隙噴發，形成熔岩臺地或盾狀火山；中央噴發，形成錐狀火山。 依噴發地點分為二類：海底噴發；陸地噴發。 依噴發型式分為二類：寧靜式噴發；爆炸式噴發。 寧靜式噴發：黏滯度小，易流動。 爆炸式噴發：黏滯度大，不易流動，氣體不易逸散，累積至足夠壓力 ，而呈爆炸式噴發。 深成岩若與沉積岩的層面或變質岩的葉理平行者，稱為整接貫入；若切穿地層面或葉理面者，則稱為不整接貫入。 深成岩體依其形狀、大小與圍岩的關係，可以分為：岩床、岩堵、岩盤、岩基等；岩床、岩盤為整接貫入；岩堵、岩基為不整接貫入。 火成岩的主要分類依據有二：化學成分與礦物組成 岩石組織 火成岩的主要成分為二氧化矽；依含量可將火成岩分為酸性（66以上）、中性（5266）、基性（4552）、超基性（45以下）。 火成岩的組織分為四種： 玻璃質：岩漿急驟冷卻，各離子來不及作規則排列。 微晶質：岩漿冷卻較慢，各礦物可結為微小的結晶。 粒狀組織：岩漿冷卻很慢，各礦物可充分發育，結晶顆粒 在1以上，成互相鑲嵌狀。 斑狀組織：岩漿冷卻極慢，有的礦物結晶很大，稱為斑晶，後來岩漿冷 卻極快，生成微晶或玻璃質，充填於斑晶周圍，稱為基質。具有多量石英礦物成分的是那一類火成岩？（A）酸性（B）中性（C）基性（D）超基性。（A）野外地質樣品採集時，取回了三種岩石X、Y、Z。測量岩石密度是XZY；矽含量是ZXY；在水中溶解度是Y最大。下列岩種判定，何者可能性最大？（花岡岩主要成分為二氧化矽及鋁矽酸鹽，玄武岩主成分為鎂鐵矽酸鹽，蒸發岩主要成分為氯化鈉或硫酸鈣）（A）X是花岡岩，Y是玄武岩，Z是蒸發岩（B）Z是花岡岩，X是玄武岩，Y是蒸發岩（C）X是花岡岩，Z是玄武岩，Y是蒸發岩（D）Z是花岡岩，Y是玄武岩，X是蒸發岩。（B）某岩漿冷卻時，隨溫度的降低依序有甲、乙、丙、丁四種礦物分別結晶析出，由此可推知（A）該四種礦物熔點相同（B）甲礦物熔點最高（C）丁礦物熔點最高（D）該岩漿是酸性。（B）如果你在地上撿到一塊可作為標本的花岡岩，仔細觀察後，可以導出下列那一個結論？（A）既然它產自地表，那麼它一定是火山岩（B）它的礦物組成，主要是橄欖石及輝石（C）其礦物結晶顆粒較粗大，所以它是一種深成岩（D）看不到它的礦物結晶，幾乎都是玻璃質，所以它是岩漿迅速冷卻的產物（E）它具有發達的葉理，明顯的破壞了礦物顆粒間的鑲嵌結構。（C）右圖是鮑氏反應系列，越上方的礦物熔點越高，則長石類的三種礦物從先到後的結晶順序如何？（A）鈉長石、鉀長石、鈣長石（B）鈉長石、鈣長石、鉀長石（C）鉀長石、鈉長石、鈣長石（D）鉀長石、鈣長石、鈉長石（E）鈣長石、鈉長石、鉀長石。（E）岩漿依SiO2含量、黏滯度、噴發型式與形成的火山外貌等加以分類（見下表）。現已知一岩漿的SiO2含量多，那麼它的黏滯度（A）或（B）二選一），噴發型式（C）或（D）二選一）和火山外貌（E）或二選一）如何？（ADE）黏滯度噴發型式火山外貌（A）高（C）寧靜式（E）錐 狀（B）低（D）爆炸式（F）低平狀第五章 變質營力：（1）熱 （2）壓力 （3）促進化學反應的流體 熱：一種是地溫梯度所造成；另一種則是岩漿的熱。 壓力：一種是因為深埋於地底而受到其上岩石的重力；另一種是地殼運動，即大地構造的定向壓力，主要是水平方向的壓力。 促進化學反應的流體：變質岩的化學成分主要還是由原岩控制。 變質作用可分為接觸變質與區域變質。 接觸變質：規模較小，由岩漿侵入圍岩時受熱而變質的。主要營力為熱（岩漿）。 區域變質：規模較大，由地殼變動引起，主要變質營力為熱與壓力。 沉積岩原富含石英及鋁質，變質成三種同分異構物。如圖紅柱石代表低溫、低壓的環境。藍晶石代表高壓的環境。矽線石代表高溫的環境。 葉理方向與層理方向無關，是依壓力方向而定 三大岩類主要特徵：火成岩 沉積岩 變質岩右上圖為岩石組織示意圖，其中甲圖顯示礦物顆粒彼此緊密鑲嵌；乙圖顯示磨圓顆粒的空隙處為膠結狀充填，由此可推論甲、乙各為那一類岩石？（A）甲為變質岩，乙為沉積岩（B）甲為火成岩，乙為沉積岩（C）甲為沉積岩，乙為火成岩（D）甲為火成岩，乙為變質岩。（B）右圖裡的三種矽酸鋁同分異構礦物中，那一種可以指示高壓的地質環境？（A）紅柱石（B）藍晶石（C）矽線石。（B）如果你要在一個空氣污染（包括二氧化碳與二氧化硫）相當嚴重的城市建立一座紀念碑，下列何者是最不適宜作為建材的岩石？（A）花岡岩（B）安山岩（C）砂岩（D）大理岩。（D）大理岩通常呈淡紅或乳白色，如果加以打磨，可做建材或碑石。下列有關大理岩的敘述，何者正確？（A）它與石灰岩做比較，兩者在岩石組織上有所不同（B）它主要由花岡岩變質而成（C）它主要由石英礦物集合而成（D）在亞洲只有雲南省大理一地產大理岩（E）在變質成大理岩的過程中，曾經使石灰岩進入熔融狀態。（A）下列有關變質岩的敘述，何者錯誤？（A）板岩是一種具葉理的變質岩（B）大理岩是石灰岩變質而成（C）石英岩是一種不具葉理的變質岩（D）受到溫度壓力影響，所有的變質岩均具有葉理（E）蛇紋岩由橄欖岩變質而成。（D）右上圖中的那一種礦物是在高溫環境下形成的？（A）紅柱石（B）藍晶石（C）矽線石（D）資料不足，無法判斷。（C）右上圖中那一種礦物是在高溫環境下形成的？（A）紅柱石（B）藍晶石（C）矽線石（D）資料不足，無法判斷。（C）Al2SiO5有三種同分異構物，它們的生存條件如圖所示。如果海溝處的地質環境為低溫高壓環境，則期望能在海溝處找到成分為Al2SiO5且真正代表低溫高壓的礦物為何？（A）紅柱石（B）藍晶石（C）矽線石（D）藍晶石和紅柱石（E）紅柱石和矽線石。（B）第六章 火山活動與地震活動是目前地殼變動正在進行的直接證據 地震波依傳播路徑不同分為兩大類：表面波：平行地表的方向在地球淺部傳播；為橫波，速度最慢，最後到達。實體波：P波：縱波，可在固態及液態物質內傳播，速度最快，故最先到達。 S波：橫波，無法在液態物質內傳播，速度較P波慢，在P波之後到達。 芮氏地震規模：根據地震記錄上震波最大振幅，取常用對數值計算出來的；其間並無倍數之關係。 地球的層狀構造可分為三大部分：地殼、地函、地核；上部地函有一個P波與S波急遽降低的地方，稱為低速帶，亦稱為軟流圈。 鐵是地核的主要成分。證據：1.密度恰合乎要求 2.在外地核的壓力和溫度狀態下是液態 3.宇宙中最豐富的元素 4.良導電體，是解釋地球磁場起源所需的條件 現在有多種證據顯示地球內部溫度很高，最直接的證據是在礦坑中的溫度，地溫梯度約為30/。另一種證據是由地球內部向地表傳導的地熱流。 地球內部所含的熱量，理論上有三個來源：1.上部岩層的壓力，可以使下部岩層的溫度升高。 2.地球形成時遺留下來的。 3.由鉀-40、鈾-235、鈾-238、釷-232等放射性元素衰變 產生的熱。某次地震甲、乙、丙三測站收到P波及S波，其震央距離對時間的關係如右上圖，其中某一測站的地震記錄如右下圖。參考兩圖，回答問題：最快到達的是那一種地震波？（A）P波（B）S波（C）表面波。（A）下列有關地震波的敘述，何者正確？（A）利用P波與S波到達甲、乙、丙三測站之時間間隔，無法定位震央（B）P波與S波的速度大約每秒都達數百公里以上（C）P波與S波均以等速進行（D）傳播距離越遠，則P波與S波抵達測站的時間差就越大。（D）實際觀測發現，S波無法通過外地核，如右圖所示。由此可推斷外地核的物質是什麼狀態？（A）固態（B）液態（C）氣態。（B）某日新聞播報一則消息：今日清晨三點二十分發生有感地震，震央位於花蓮東方外海，深度約50公里，地震強度5.2。嘉義地區受到波及，震毀房屋一間。下列有關地震的敘述何者正確？（A）目前的科技無法估算出震源的深度（B）地震強度應改為地震規模（C）發生在花蓮東方外海的地震不可能震毀嘉義的房屋（D）有感地震是指地震儀能夠偵測到，而人不能感知的地震（E）臺灣地區所發生的地震震央都在花蓮外海。（B）中央氣象局地震報告編號：第88043號日期：88年9月21日時間：1時47分12.6秒位置：北緯23.85度，東經120.78度 即在日月潭西偏南12.5公里地震深度：1.1公里地震規模：7.3各地最大震度：南投縣名間： 6級台中市： 6級新竹縣竹北： 5級台南縣永康： 5級嘉義市： 5級宜蘭市： 5級屏東縣九如： 4級台東縣成功站： 4級澎湖縣馬公： 4級台北市： 4級高雄市： 4級台東市： 4級苗栗縣三義： 3級花蓮市： 3級去年9月21日清晨，臺灣發生集集大地震，當時離震央不遠的南投中寮高壓變電所，因大地震而嚴重受損，造成依賴南電北送的北部地區大停電。北部有些深夜未入睡的居民，察覺到先停電之後，再感受到天搖地動。中央氣象局依據各地觀測站的資料，測得震央位置，並發布地震報告如右表。位於斷層帶的災情陸續傳來，死亡及受困人數不斷增加。有少數災民在受困數日之後，才陸續獲救。除了身體虛弱之外，由於長時間缺乏飲水，醫生特別擔心倖存者腎功能是否正常。事隔多日，災情逐漸受到控制，而人們開始好奇，是否有些異象能預測地震的發生，例如在少數地方就曾報導在地震發生前數日，有地底泥漿伴隨氣泡湧出地表的罕見景觀。試依以上敘述，回答下列問題：可以參考右表，判斷下列有關地震的敘述，何者正確？（應選二項）（A）理論上，此次地震發生時在全世界各地所測得的地震規模皆應相同（B）地震規模的大小是依地面建築物所遭受到的破壞程度來區分（C）表中之位置指的是中央氣象局某一地震觀測站的位置（D）一般而言，距離震央越近，則震度越大（E）此次地震全省各地所測到的最大震度為7.3。（AD）住在台北的王同學察覺到停電和地面開始震動的時間差約為30秒。他根據台灣島南北長約400公里，且假設地震一發生，中寮的高壓變電所立即斷電，而估算出此次地震的震央大約落在台灣中部。試問王同學設定的P波的波速為多少？（單選）（A）01公里秒（B）23公里秒（C）57公里秒（D）1530秒（E）100-150公里秒200-385公里秒。（C）某測站收到的地震波如下圖所示。下列有關此三種波的比較敘述，何者正確？（應選二項）（A）P波的波速最慢（B）P波最先到達測站（C）P波屬橫波（D）S波屬縱波（E）S波的速度最快表面波的振幅最小表面波的速度最慢。（BG）若將那些從泥漿中湧出的氣泡，收集後直接導入澄清石灰水中，石灰水變混濁，則顯示泥漿中的氣泡，可能含有下列那一種氣體？（單選）（A）O2（B）H2（C）CO（D）CO2（E）SO2CH4。（D）第七章 古生物能保存為化石的機率只不過0.013而已。一般古生物若具有硬殼及死亡後能迅速得到掩埋時才會有好機會成為化石。 化石的保存：1.未受改變的方式：如果生物死亡後未受細菌腐化分解的破壞作用，生物的柔弱部分有時 仍可保存成為化石。 2.經過改變的形式：生物遺體經過礦化、溶解、取代、脫水、再結晶等物理、化學作用， 而改變其硬殼或骨骼之物理結構或化學成分。 3.生物的遺跡：古生物因生理活動而遺留在地層中的遺跡，一般被稱為生痕化石。 化石的功用：（1）用於生物演化的研究（2）用於研究地層沉積的相對地質年代（3）用於地層沉積環境和古氣候的研究（4）用於礦產資源的探勘研究 化石若具備了：（1）演化速度快（2）生存的期限短（3）分布範圍廣（4）個體數多（5）特徵明顯、極易在野外鑑定 之五大特性者，即可用來作為標準化石。 標準化石亦可以用來做為甲、乙二不同地點的地層沉積年代的對比。如圖：乙地地層柱中段可對比到甲地地層柱中段，但若不用A1做對比，亦可得到相同結果。 有些古生物對它們生存的環境有很敏銳的反應，且能夠將當時的沉積環境或氣候情況記錄下來，這一類化石稱為指相化石。 相隔有一段距離的甲、乙二地，其地層剖面及各層所含的標準化石如右圖所 示。試將二地地層對比後，回答下列、題。 甲地缺少了乙地地層剖面的那兩層？（A）、層（B）、層（C）、層（D）、層。（C）甲地一些地層具有傾斜現象，下列有關地層傾斜現象的敘述，何者錯誤？（A）地殼變動造成了地層傾斜（B）傾斜地層主要位於甲地地層剖面的下半部（C）傾斜地層曾經受到大規模的侵蝕作用（D）地殼變動發生的時間在層沉積之後。（D）右圖顯示甲、乙兩地地層柱中的化石構成。其中甲地地層柱產有A1至C2五種化石，其生存期限各不相同，如圖中所示。乙地地層柱中由於產有A1、B2、C1三種化石構成的化石群集，故推論乙地能對比到甲地地層柱的中段，在圖中以點狀區域表示。試問，乙地化石群集中，那一種化石可以不出現，但還能維持上述兩地地層對比的結論？（A）A1（B）B2（C）C1。（A）甲地層有大量三葉蟲化石，乙地層有許多菊石化石，丙地層有許多貨幣蟲類化石，按地層生成之先後排列，其次序應為（A）甲乙丙（B）甲丙乙（C）丙乙甲（D）乙丙甲。（A） 開鑿水井遇到之地層如右上圖，請參考地質年代表及開鑿水井之結果，回答問題：在沉積岩層1中發現菊石化石，沉積岩層2中發現三葉蟲化石，沉積岩層3為不含化石之礫岩，而火成岩經定年後，其結晶年代約為五百萬年，下列五個敘述中何者錯誤？（A）沉積岩層1之主要岩石可能是石灰岩（B）火成岩的形成可能是一種侵入作用（C）沉積岩層2之年代較火成岩為老（D）沉積岩層1之年代較火成岩為年輕（E）沉積岩層3可能是主要的含水層。（D）若該火成岩之主要成分為石英、正長石及少量白雲母，最可能之火成岩種類為何？（A）玄武岩（B）輝長岩（C）橄欖岩（D）花岡岩（E）玻基輝橄岩。（D）下列何者不是標準化石應具備的特性？（A）演化速度快（B）生存期限長（C）分布範圍廣（D）化石的個體數多（E）形態特徵明顯容易鑑定。（B）在X、Y、Z地層中之甲、乙岩脈，其定年資料如上頁左圖所示，試問Y地層的地質時代應屬於表中的那一世？（A）更新世（B）上新世（C）中新世（D）漸新世（E）始新世。（B）上頁右表是地質年代與化石的對應表，由此表可知主要化石的消長狀況，恐龍是活在那一地質時代的動物？（A）第四紀（B）第三紀（C）中生代（D）新生代（E）古生代。（C）第八章 受固定方向的風最容易形成表面海流。海流有調節氣候的功能，還可保護人類生存的環境。 臺灣附近的海流一般可分為夏、冬兩型，如圖： 潮汐是一種海面週期性升降的現象，主要是受到日、月對海水的引力影響。月球的引潮力是太陽的兩倍多。 滿潮：海面上升至最高水位，或稱高潮。 乾潮：海面下降至最低水位，或稱低潮。 漲潮：海面上升的期間。 落潮：海面下降的期間。 潮差：滿、乾潮之間的水位差。 週期：一天有二次的滿潮與乾潮；週期約為12小時25分。 漲潮期間的海流稱為漲潮流，反之則為落潮流。漲、落潮流在 外海不明顯，在沿岸海域較顯著，如圖： 風力造成的波浪較為常見。 海嘯：由海底地震或火山爆發引起的波浪，抵達島嶼或岸邊時，由於海水深度驟然變淺，使得浪高陡增， 衝上陸地形成破壞力極強的巨浪。 海底地形大致可畫分為三大地形區：大陸邊緣區、洋底盆地、中洋脊。 大陸邊緣：分為大陸棚、大陸坡、大陸緣積。 大陸棚：連接在海岸之外，坡度最平緩的海底，平均坡度1：1000，水深在200公尺以上。 大陸坡：大陸邊緣上，坡度最大的地方。平均坡度為1：40。 大陸緣積：連接在大陸坡的外邊，坡度又轉平緩，平均坡度小於1。以大西洋邊緣最為常見，太平洋四周，連接在大陸坡的外側多有深海溝而沒有大陸緣積。 洋底盆地：分海溝、深海平原、洋底隆起地形。 海溝：海洋最深的地方，深度至少在6000公尺以上，是狹長的凹陷地帶，多與陸緣和島弧平行。太平洋最多。 中洋脊：分為頂峰區、側翼區、破裂帶（轉形斷層）。 海洋沉積物的來源可分四種：陸源、生物源、自生源、其他。 大陸邊緣：陸源沉積物較多，厚度也最大；其中大陸棚為淺海環境，生物生長旺盛，故生物源或化學的沉積物（自生源的）也占重要成分。 洋底盆地及中洋脊：中洋脊兩側至洋底盆地之沉積物因沉降緩慢，在深海長時間與海水中的溶氧作用，顆粒中的鐵多被氧化而為褐色的三價鐵，成為深海中的紅泥。 洋底盆地除紅泥外，依化學成分還可分為鈣質軟泥和矽質軟泥。海洋中以鈣質軟泥分布最廣，但深逾5000公尺的海底因水壓較大，鈣質易於溶解，因此甚少出現。自海水中經由化學沉澱作用而結晶出來的自生源礦物很多，但以錳核最具經濟價值。右圖是甲、乙、丙三地連續十一日的漲退潮記錄圖，導致每日漲退潮時刻均有逐日延後現象的主因為？（A）地球自轉的結果（B）月球自轉的結果（C）月球對地球公轉的結果（D）地球對太陽公轉的結果。（C） 一般而言，海洋底地形的那一分區，其坡度最大？（A）大陸棚（B）大陸坡（C）大陸緣積（D）深海平原。（B）下列對大陸棚的敘述，何者正確？大陸棚是（A）接連在海岸之外，坡度最平緩的海底（B）大陸邊緣上，坡度最大的地方（C）最接近洋底盆地的地方（D）連接在大陸坡的外邊，坡度又趨平緩的地方。（A）下面那一項是表示一般河流在出海口附近的流況剖面圖？（A） （A） （B） （C） （D）如果颱風來臨時正逢大潮，海水漲得特別高，河口區海水倒灌嚴重造成災害，試依下表判斷當天的農曆日期與月相。(（A）（C）選一項，（D）（E）選一項)（AD）農曆日期月相（A）十五前後（D）滿月（B）初七、八（E）弦月（C）初一前後 右上圖為橫貫南美大陸的兩側海底地形剖面示意圖（垂直與水平方向不依同一比例尺繪製）：回答題：圖中乙處是屬於那一種海底地形？（單選）（A）大陸棚（B）大陸坡（C）大陸緣積（D）深海平原（E）海溝中洋脊。（E）圖中乙處海底地形的主要成因為何？（單選）（A）地層下陷（B）海浪侵蝕（C）岩漿侵入（D）深源地震（E）板塊隱沒。（E）圖中甲至辛的海底地形分區中，最能代表深洋平原分區的為那幾處？（應選二項）（A）甲（B）乙（C）丙（D）丁（E）戊己庚辛。（AH）海水的漲潮及退潮是影響鹽度的重大因素，下表為某日該河甲處的時間及鹽度記錄表（記錄日期的前數日皆為晴天）：時間00：0002：0004：0006：0008：0010：0012：0014：0016：0018：0020：0022：0024：00鹽度2.132.583.063.383.012.622.162.522.993.353.062.512.08該河甲處何時漲到高潮？（A）12：00（B）14：00（C）16：00（D）18：00。（D） 若已知海水的鹽度為3.3，河水的鹽度為0.3，而在河中乙處所採取的水樣，經鹽度分析結果為1.5。試問在乙處，其海水和淡水的混合比例如何？（A）2比3（B）3比2（C）3比4（D）4比3。（B）右圖為臺灣附近海流流況，考慮季風對海流的影響，指出此圖是臺灣何時之海流流況？（A）春季（B）夏季（C）秋季（D）冬季（D）。民國85年7月31日（農曆六月十六日）至8月1日（農曆六月十七日）賀伯颱風來襲期間，造成臺灣地區嚴重淹水，尤其以沿海地區最為嚴重，發生的原因除了颱風帶來豐沛的雨量外，下列何者是加重沿岸地區災情的因素之一？（A）沿岸恰巧有強烈的上升流（B）適逢海水滿潮特別高，造成海水倒灌（C）適逢黑潮向北流的流量最大的時期（D）颱風來襲期間，將大量海水增溫後，使海水面上升，導致海水倒灌。（B）第九章 地殼均衡說：構成大陸地殼的花岡岩比地函物質輕15，而構成海洋地殼的玄武岩比地函物質輕10，所以浮在地函上較輕的大陸地殼要比較重的海洋地殼高出許多。 地球內部構造的情形，可由地震波的研究得到更精確的了解，在海洋及大陸地區下，剪力波（S波）波速隨深度的增加而有快慢的變化（如圖）：地表下65120公里之間，S波波速開始顯著變慢，直至225公里處才又變快，這段波速變慢的層次稱為低速帶。低速帶開始的深度，各地區不同；海洋地區約在65公里深度，大陸地區約在120公里深度。這是由於海洋地區之地溫梯度較大陸地區高。 低速帶的存在顯示其具有較大之可塑性，可能是該處地函物質產生熔融的結果。低速帶所對應的層次稱為軟流圈。 大陸漂移學說：1915年德國人韋格納首先提出。 證據：（1）非洲、南美洲、馬達加斯加島、南極大陸、澳洲、印度半島上，二億年前的地層中有冰川作用的遺跡，且由冰川刻畫過的岩石刻痕顯示這些大陸曾經連合在一起。 （2）上述幾個大陸的地層裡還有同時代的煤層。 （3）非洲和南美洲的地層裡，發現相同的陸相化石。 （4）非洲和南美洲在拼合之後，相同時代的岩層也呈連續分布。 海底擴張學說：1962年美國人海斯首先倡導。他認為來自地函的熱流，使上部地函物質熔解，自中洋 脊處湧出，凝固後形成新的地殼，向兩側推擠；另一方面，老的海洋地殼則於海溝處隨地函熱對流的下沉進入地函，熔化為地函的一部分。如此，不斷有新的海洋地殼在中洋脊生成，海底因此擴張。 地質證據：（1）中洋脊兩側地形，因海盆之擴張而大致對稱。 （2）與海溝平行伴生的島弧，是由老的海洋地殼深入地函產生部分熔融後，沿大陸邊緣裂隙上升，再凝固而形成，所以島上多中性的安山岩和火山活動。 （3）中洋脊的破裂帶，如圖，其中AB段稱為轉形斷層，其前後兩側因移動方向相反，地震活動頻繁。 （4）海洋地殼年紀輕，不亞於二億年，並自中洋脊向兩側漸老而呈對稱性分布；此外，沉積物的厚度也由中洋脊向兩側逐漸增厚。 地球物理證據：（1）中洋脊有淺源地震分布，而在海溝、島弧下方有深源地震分布。（2）地熱流量在中洋脊最大，在海溝最小。（3）地磁證據（海底擴張學說中最有力的證據是地磁倒轉記錄）。 海底擴張學說認為深部地函的放射性元素蛻變，釋放了大量的熱能，地函物質受熱而上升（因密度變小）；升至地殼後向兩側移動，逐漸冷卻密度變大而下沉，回至地函深處，補充受熱上升的地函物質的空缺，全程形成地函內的熱對流。 大陸漂移學說、海底擴張學說及地震學上的資料綜合而成板塊構造學說。右圖為洋底擴張示意圖，其中AD及CF為中洋脊，試問CD段稱為什麼？（A）全部的破裂帶（B）左移斷層（C）右移斷層（D）轉形斷層。（D）承上題，在下列那一段上地震活動較頻繁？（A）BC（B）CD（C）DE。（B）右圖為地震波（S波）在地下不同深度的波速變化圖。圖中顯示波速在低速帶顯著降低。下列有關低速帶的敘述，何者正確？（A）它相當於地球內部層圈構造的過渡帶（B）與S波相反，P波波速在低速帶內不減反增（C）低速帶的深度，在大陸及海洋地區均相同（D）已變慢的S波波速，大致在地下225公里深處又開始增大。（D）花岡岩是構成下列何者的主要物質？（A）大陸地殼（B）海底山（C）中洋脊（D）洋底盆地。（A）由地震波的研究，可以推知在地球內部存在P波與S波的波速都降低的低速帶，你認為造成低速帶的主要原因為何？（A）此區域有大量二氧化碳存在（B）此區域發生部分熔融作用形成一些岩漿（C）此區域有很多空隙存在（D）此區域有大量黏土礦物存在。（B） 北大西洋之中洋脊兩側海洋地殼之地磁記錄如右下圖。依照圖下面的比例尺，海洋地殼之地磁倒轉記錄，及地質年代表，回答問題：若北大西洋之海底擴張速率為等速，則此處海底擴張之速率每百萬年約幾公里？（A）10公里（B）20公里（C）50公里（D）100公里（E）200公里。（B）北大西洋寬約6000公里，已知北大西洋之中洋脊位於北大西洋中央部位，北大西洋中最老的海洋地殼的地質時代大約為何？（A）第三紀（B）侏羅紀（C）石炭紀（D）奧陶紀（E）寒武紀。（B）下列那一項證據最能支持海底擴張學說？（A）南美洲和非洲的地層裡發現有相同的陸相化石（B）大西洋之中洋脊兩側海洋地殼地磁倒轉記錄呈對稱排列（C）遙遙相對的非洲和南美洲海岸線，一凸一凹大致能夠契合（D）世界各大洲的地層裡發現有相同地質年代的煤層。（B）第十章 大氣總質量約有50集中在離地6以內，99局限在離地30以內。 大氣圈依氣溫分布的特性畫分為四層：對流層、平流層、中氣層、增溫層。 低層大氣（80以下）的大氣組成：固 定 成 分變 動 成 分氣 體 名 稱容積百分比氣 體 名 稱容 積 百 分 比氮（N2）氧（O2）氬（Ar）78.08420.9460.934水汽（H2O）二氧化碳（CO2）臭氧（O3）甲烷（CH4）氧化亞氮（N2O）一氧化碳（CO）二氧化硫（SO2）二氧化氮（N02）040. 0330. 0000040. 000170. 00003210511070.02107 氣溫：任何一個地方接收的太陽輻射能隨時間、季節和緯度而變。由於日射的程度不同，因而造成溫度的不均，這種溫度的差異就是大氣運動的原動力。 氣溫的日變化： 氣溫的海陸分布：冬季最冷不在北極海，而在西伯利亞東北部；夏季最熱不在赤道，而在北非洲、阿拉伯及印度北方。 氣溫垂直遞減率：對流層中，溫度隨高度上升而降低（平均約每公里6.5）。 逆溫：氣溫隨高度上升而上升。通常發生於晴朗微風的夜晚之地表附近，因為地表輻射速率大於高層的輻射速率，故使地表溫度迅速冷卻。 氣壓：靜力平衡下，從地面到大氣層頂的空氣柱重量。 1大氣壓1013.25百帕；隨高度的遞減率約為每10公尺降低1百帕；水平方向的遞減率約為每100公里1百帕。 由右圖所提示的資料可推測下列哪一項不合理？（A）地面溫度高，則喪失的輻射能多（B）地面都在白天吸收太陽輻射能（C）正午吸收輻射能最多，故氣溫最高（D）當吸熱與放熱平衡時，氣溫不是最高就是最低。（C） 下表顯示某地大氣平均溫度與氣壓的垂直分布情形，試回答問題：高度（公里）溫度（）氣壓（百帕）015.01013.304-11.0616.608-36.9356.5012-56.5194.0016-56.5103.5020-56.555.2925-51.625.4930-46.612.00距離地面30公里以內，該地氣溫的垂直分布可用下列那一曲線表示？（C） （A） （B） （C） （D）該地的對流層頂位置約在那一高度？（A）12公里（B）16公里（C）20公里（D）25公里。（A）在靜力平衡的假設下，氣壓是每單位面積空氣柱的重量。試問在該地離地30公里以內的空氣占該地上空所有空氣的百分比為多少？（A）99（B）80（C）70（D）50。（A）東京的晝夜溫差比台北大，主要原因為何？（A）臺北比較靠近赤道，比東京接收較多的陽光，所以晝夜溫差較小（B）臺北所在的緯度比較低，晝夜長短相差較小，導致晝夜溫差較小（C）臺灣島面積比日本本州島小，晝夜長短相差較小，導致晝夜溫差較小（D）東京面積比臺北大，散熱較快，所以晝夜溫差較大。（B）燃燒煤、石油可以導致全球溫度改變的主要原因為何？（A）CO2增加，大量吸收太陽輻射（B）CO2增加，大量吸收地球輻射（C）O3增加，大量吸收太陽輻射（D）O3增加，大量吸收地球輻射。（B） 有關溫室效應，下列那一項敘述是引起地球表面溫度逐漸升高的主要理由？（A）大氣中的二氧化碳大量吸收陽光中能量較大的紫外線（B）大氣中的二氧化碳大量吸收紅外線，減少地球表面的熱能散逸至太空中（C）陽光中的紫外線破壞大氣中的臭氧層（D）因臭氧層的破洞，陽光中的紫外線能直接照射在地球表面。（B）下列有關大氣內水汽（水蒸氣）的敘述，何者正確？（A）它容易被大氣中的氧氣氧化，形成化合物（B）它在空氣中的含量一向很固定（C）在大氣的垂直分層中，水汽的分布以在對流層中最豐富（D）在空氣的所有變動氣體中，它含量的變化最小（E）空氣中的水汽增加，其他氣體的含量也相對的跟著增加。（C）下列有關氣壓隨高度變化的敘述，何者正確？（A）氣壓隨高度之變化率為每1公里約升高6.5百帕（B）氣壓隨高度之變化率為每10公尺約降低1百帕（C）氣壓在垂直方向的變化比它在水平方向的變化小（D）空氣愈緻密時，氣壓隨高度之遞減率愈小（E）空氣愈稀薄時，氣壓隨高度之遞減率愈大。（B）太陽發出的輻射中，有許多無法空過地球大氣層，其中波長較短的紫外線主要是被集中在地球大氣層中的那一層的臭氧吸收？（A）對流層（B）平流層（C）增溫層（D）中氣層。（B）臭氧層的破洞對生物的影響，主要為下列那一項？（A）降低生物受紫外線的傷害（B）增加DNA發生突變的機會（C）抑制癌症的發生（D）促進生物的生長。（B）下列有關臭氧的敘述，那一項正確？（A）臭氧是無色無味的氣體（B）臭氧是氧的同位素（C）臭氧吸收紫外線造成溫室效應（D）人類大量使用氟、氯的碳氫化合物是破壞臭氧層的主因。（D）太陽輻射到達地球表面後被地面吸收，地面同時也向外放出輻射。地面輻射常被大氣中的某些成分吸收而具有保溫作用，稱為溫室效應。這些成分是什麼？（應選二項）（A）二氧化碳（B）二氧化氮（C）臭氧（D）氮氣（E）水氣。（AE）第11章 大氣運動在水平方向的平衡力，包括水平氣壓梯度力與摩擦力；但是，實際上地球是在自轉，因此加在空氣水平方向運動的力，還要加上因地球自轉所產生的科氏力。 科氏力：使北半球運動的物體向右偏；南半球運動的物體向左偏。 是地球緯度與物體移動速度的函數，所以對大氣水平的運動來講，科氏力的效應在兩極最大，在赤道則為零。 在不考慮近地面摩擦力的影響時，氣壓梯度力與科氏力互相平衡時所產生的風，稱為地轉風。 地轉風方程式： 近地面的風：氣壓梯度力、科氏力、摩擦力三力平衡時所產生的風。 大氣的垂直運動：以一般平衡時的大氣而論，垂直方向的氣壓梯度力被重力所平衡了。因而大氣的垂直運動速度，只及水平運動速度的幾百分之一而已。 那些原因會導致大氣的垂直運動：（1）地形的抬升作用（2）暖空氣因冷卻空氣切入而被迫抬升（3）地表加熱作用（4）輻合作用 大氣穩定度： 北半球氣旋生成過程中所伴隨的鋒面（六個階段）：（1）新生期：在冷、暖氣團對峙的滯留鋒上生出一個波狀曲折（第1、2階段）。暖氣流開始推向冷空氣方面，氣壓在波尖處開始下降，逐漸形成封閉氣壓中心及氣旋式環流。（2）成熟期：氣壓繼續下降，反時針方向氣旋式環流加強。暖空氣在氣旋東部滑行在冷空氣之上，成為暖鋒。冷空氣則在西部切入，推動暖區的空氣前進，成為冷鋒（第3、4階段）。（3）囚錮期：冷鋒進行的速度較快，趕上暖鋒，把暖區的空氣擠升到空中，脫離地面，完成囚錮過程，出現囚錮鋒（第5階段）。（4）消散期：暖空氣全部被抬升離地，地面暖區消失，都被冷空氣所取代，剩下一團冷空氣旋渦，氣旋式環流和上升氣流隨之減弱，終於整個氣旋消滅（第6階段）。 颱風：源自於熱帶海洋的低壓系統，暴風半徑籠罩數百公里，生命期達一周左右。 颱風生成的條件：一、海水溫度必須達27以上，才能有豐沛的水汽蒸發，供應颱風能量。 二、颱風滋長的區域必須在南、北緯度5度以外，科氏力才能有足夠強度，導引雷雨 胞四周的空氣，形成氣旋式環流。 三、大尺度運動最好能提供高空輻散、地面輻合的理想環境。颱風中心附近風速超過每秒17公尺時，颱風已經形成。 颱風警報：一、 海上颱風警報：凡預測颱風的暴風圈在24小時內有可能侵襲臺灣海岸線100範圍內之近海時發布。白天兩面黃旗，晚上兩個綠燈。二、 海上陸上颱風警報：預測暴風圈在未來18小時內有侵襲臺灣陸地可能時發布。白天三面黃旗，晚上三個綠燈。 右圖為台灣某區域夏季空氣污染濃度的等值線圖。請回答問題：主要污染源位在哪一區？（A）甲（B）乙（C）丙（D）丁。（B）由圖污染的擴散與分布狀態來看，此時的風向為何？（A）東北風（B）西北風（C）東南風（D）西南風。（D）從甲站經乙站到丙站，沿線污染濃度的變化情形可用下列那一曲線表示？（C） （A） （B） （C） （D） 右圖為亞洲東側某月份的平均氣壓分布圖。試回答問題：下列有關甲、乙兩地天氣的敘述，何者正確？（A）乙地為低壓中心，該處由於有上升氣流，故天氣晴朗（B）甲地為低