4-3 岩石圈與板塊構造學說

1. 認識地球內部結構 • 探測地球內部 • 1.礦坑和鑽井探測：人類鑽井的最大深度只有15公里，與地球半徑6371公里相差太多，無法探測地內部的構造。 • 2.地震：地球物理學家利用地震發生時，地震波經過不同物質時，速度和方向會改變的性質，來推測地球的內部結構。 4-3 岩石圈與板塊構造學說

2. 地殼 地函 地核 • 地球內部的分層 • 科學家將地球由地表至地心分為地殼、地函和地核三層。 。

3. 地殼 • 主要組成為岩石，分為大陸地殼和海洋地殼。

4. 大陸地殼和海洋地殼圖片 海洋地殼 大陸地殼

5. 地殼 地函 地核 • 地函 • 地殼以下至深約2900公里處是地函，主要由密度更大的岩石組成。

6. 岩石圈和軟流圈 • 自地表算起至深約100公里處，全由岩石組成，稱為岩石圈，岩石圈包含地殼全部及上部地函一部分。 • 岩石圈以下至深約250公里處的岩石，因受高溫而局部熔化，熔化的岩漿和高溫具可塑性的岩石，形成軟流圈，厚約150公里。

7. 岩石圈和軟流圈的示意圖 海洋地殼 大陸地殼 岩石圈 岩石圈 軟流圈 軟流圈

8. 海洋地殼 大陸地殼 岩石圈 上部地函 軟流圈 軟流圈 地殼 岩石圈 地函 地核 • 岩石圈、軟流圈、大陸地殼、海洋地殼

9. 軟流圈的熱對流 • 岩石圈的密度較軟流圈小，所以岩石圈漂浮在軟流圈之上。 • 當軟流圈因熱對流流動時，其上的岩石圈也跟著移動，但移動緩慢，每年最多移動數公分。

10. 熱對流示意圖 中洋脊 海溝 火山 隱沒帶 熱對流

11. 大陸漂移說 • 二十世紀初，德國氣象學家韋格納發現南美洲和非洲的海岸線似乎很吻合，於是他開始收集相關的證據，如陸生生物化石、冰川痕跡和地層分布等。 • 韋格納在1912年提出大陸漂移說，他認為世界各大洲在二億多年前原是連在一起的，稱之為盤古大陸，後來經過長時間的分離與漂移，才逐漸形成現今各大洲的模樣。

12. 二億年前 盤古大陸 現今各大 洲分布圖

13. 海底擴張說 • 二次大戰結束後，美國展開全球大規模的海底探測，在20世紀中，發現各大洋海底有綿延萬里的海底山脈，稱為中洋脊。 • 美國科學家海斯（Harry Hess）據此提倡「海底擴張說」，主張岩漿由中洋脊噴出形成新的海洋地殼，因而推擠舊的海洋地殼而向兩側擴張。

14. 中洋脊海底擴張示意圖 動畫

15. 海底擴張的原動力 • 來自軟流圈的熱對流，熱對流就像輸送帶一樣帶著岩石向兩側移動。 • 中洋脊就是位於熱對流上升之處，此處岩漿隨著熱對流上升，在裂谷噴出後，遇海水冷卻形成岩石（主要為玄武岩），並隨熱對流而向兩側移動。 • 當移動撞及另一地殼時，密度大者會在海溝處下降至地函，如此形成一個很大但速度很慢的熱對流。

16. 板塊構造學說 • 1968年科學家在大陸漂移與海底擴張的基礎上，提出板塊構造學說： • (1)地球表層由岩石構成岩石圈（厚約100公里），且岩石圈漂浮在軟流圈之上，軟流圈的熱對流成為岩石圈移動的動力來源。 • (2)地球表層岩石圈並非完整的一整圈，而是分割成為一塊一塊大小不等的板塊。

17. 板塊構造學說 (3)板塊與板塊的界限主要是中洋脊、隱沒帶、高大山脈，板塊與板塊間的相對運動產生了地震、火山及造山運動。 (4)板塊構造學說的提出，解開地震、火山及山脈形成之謎。太陽系的金星、火星表面也有類似地球的岩石圈與較不明顯的板塊運動。

18. 板塊與各種地質構造的關係 • 科學家將全球分成七大板塊及二十幾個較小的板塊。

19. 板塊與各種地質構造的關係 • 由全球地震與火山的分布，發現板塊的交界與地震帶和火山帶非常地吻合，且全世界主要的高大山脈如喜瑪拉雅山、安地斯山等，也都位於板塊交界帶上。

20. 張裂性板塊邊界： • 指兩板塊受張力作用而互相遠離，如中洋脊、東非裂谷等。 • 地質特色：多火山和地震。

21. 冰島的地質構造 • 中洋脊貫穿冰島，產生南北向的裂谷，裂谷的兩側岩石（玄武岩為主）呈對稱分布，距裂谷愈遠則年代愈老，也證明大西洋的中洋脊正逐漸向兩側擴張。 冰島地質圖：不同顏色代表不同年代，中央黃綠色代表岩石生成年代最年輕，褐色年代居中，粉紅色代表年代最老。

22. 聚合性板塊邊界： • 指兩板塊間受擠壓而相互推擠靠近。如臺灣、喜瑪拉雅山和南美安地斯山等。 • 地質特色：因兩板塊互相擠壓，故多地震、火山及高大山脈（造山運動）。

23. 臺灣的地質構造 • 臺灣位在菲律賓海板塊與歐亞板塊交界處。 • 兩板塊以花東縱谷為界： • 海岸山脈、綠島、蘭嶼都屬於菲律賓海板塊。 • 中央山脈以西均屬於歐亞板塊。 • 兩板塊相互擠壓，使得中央山脈隆起，形成臺灣複雜多變地形。

24. 臺灣板塊構造圖 N 臺灣 中央山脈 花蓮 大陸地殼 海岸山脈 花東縱谷 臺東 歐亞板塊 大陸地殼 海洋地殼 歐亞板塊 菲律賓海板塊 動畫