第七章 固體地球的結構與變動 7-1 固體地球內部的分層結構和組成 7-2 全球主要的火山帶與地震帶 7-3 板塊運動 第七章 固體地球的結構與變動 7-1 固體地球內部的分層結構和組成 7-2 全球主要的火山帶與地震帶 7-3 板塊運動 氣候變化、晝夜溫差、海水漲退潮等變動，人類容易察覺。腳踏土地其變動雖極緩慢，易被忽略，卻深深影響地球外貌。圖中隔著紅海的非洲大陸和阿拉伯半島原本似乎接在一起，是什麼原因讓它們分開呢？

7-1 固體地球內部的分層結構和組成 地震波 不連續面 軟流圈 S波波速變化 地殼、岩石圈與軟流圈 固體地球組成

7-1.1 地震波 地震波依傳播路徑分成: 地震波傳播速度與經過物質的剛性有關。 1.實體波：傳播路徑能通過地球內部，可分為P 波和S波。 可在固體、液體及氣體中傳播。 S波：屬橫波，質點運動方向和震波傳遞方向垂直， 只能在固體中傳播 2.表面波：沿著地表附近傳播。 地震波傳播速度與經過物質的剛性有關。 剛性 剛性是物質的一種特性。在受到外力作用時，剛性愈大愈不容易產生形變。

7-1.2 不連續面(1/2) 震波速度突然改變的界面稱為不連續面，以其作為固體地球分層的依據： 1.莫氏不連續面：地殼與地函間的界面。 2.古氏不連續面：地函與外地核間的界面。 3.雷氏不連續面：外地核與內地核間的介面。 http://blog.udn.com/epig/3429232

7-1.2 不連續面(2/2) P波與S波隨深度的變化 內地核 外地核 內地函 外地函 地殼 莫氏不連續面 古氏不連續面 雷氏不連續面 震波波速大致會隨著地球內部組成物質的密度增加而增加。

7-1.3 S波波速變化 S波在大陸地區及海洋地區地表之下的波速變化

7-1.4 地殼、岩石圈與軟流圈 .地殼、岩石圈、軟流圈的相對位置

7-1.5 軟流圈與岩石圈 軟流圈（低速帶）：在大陸地區距地表深度約120～225公里區段，和在海洋地區距海床深度約65～225公里區段，地震波P波和S波波速突然降低的區段，推測此區段呈熔融狀態，而具可塑性。 岩石圈：地球內部構造中，軟流圈之上較堅硬部分；分裂成許多板塊，可在軟流圈上移動，引發不同形式的板塊運動。

7-1.6 固體地球組成（1/4） 固體地球由各種岩石組成，可分成火成岩、沉積岩和變質岩。 地殼位於固體地球最外層。 地殼含量最豐富的元素為氧和矽，它們和鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等元素結合形成矽酸鹽類礦物。

7-1.6 固體地球組成（2/4） 地殼種類： 大陸地殼：富含矽和鋁（稱矽鋁質），以花岡岩為代表。 海洋地殼：富含鎂和鐵（稱鐵鎂質），以玄武岩為代表。

7-1.6 固體地球組成（3/4） 常見的八大造岩礦物（除方解石屬於碳酸岩外，其餘均為矽酸鹽類）。 紅色線段為實際1 cm的長度。

7-1.6 固體地球組成（4/4） 地殼之下的地函和地核，可由捕獲岩間接推測。 地函的主要成分為橄欖岩。 地核成分依據其密度及震波波速來分析隕石，發現以鐵為主，加少量鎳組成。 捕獲岩 被包圍在侵入火成岩體中的外來岩塊，可用來研究岩漿經過路徑的周圍岩石成分。 橄欖岩 鐵質隕石

7-2 全球主要的火山帶與地震帶 火山噴發 三大火山帶 火山分布 熱點火山 三大地震帶

7-2.1 火山噴發 1991年菲律賓 皮納度波火山噴發 龐貝城罹難者塑像 維蘇威火山噴發模擬情景 1991年6月15日位於菲律賓的皮納度波火山噴發，濃煙遮蔽了天空，大量火山灰進入了大氣層，遮蔽陽光，使得往後數年的全球平均氣溫也隨之下降。 歷史上有不少火山噴發的事件，例如西元79年，義大利 維蘇威火山噴發，掩埋羅馬帝國 龐貝城。 維蘇威火山噴發模擬情景

7-2.2 三大火山帶 環太平洋火山帶（火環）：大部分的陸地火山分布在太平洋邊緣，形成環狀火山帶。 第二個火山集中地帶：包括維蘇威火山在內，從地中海地區經歐亞大陸、中南半島到達印尼一帶。 第三個火山帶：大致與中洋脊地震帶一致。

7-2.3 火山分布 世界火山分布圖。圖中顯示火山位置呈連續帶狀分布，且最主要分布在環太平洋火環上，臺灣的火山也是其中一部分。棕色線為板塊邊界。

7-2.4 熱點火山 熱點火山的岩漿活動是地函熱柱上升至地表所造成的 熱點火山的岩漿活動是地函熱柱上升至地表所造成的，若板塊移動路徑恰好落在熱柱上，便可形成一連串的火山島鏈，有名的夏威夷群島，就屬於這一類。 http://gis.geo.ncu.edu.tw/earth/vol/volcanos.htm

7-2.5 三大地震帶 世界三大地震帶及其震源深度分布圖。

7-3 板塊運動 板塊構造學說 板塊分布 板塊運動的動力 斷層類型 張裂型板塊邊界 聚合型板塊邊界 錯動型板塊邊界 臺灣附近的板塊構造 7-3 板塊運動 板塊構造學說 板塊分布 板塊運動的動力 斷層類型 張裂型板塊邊界 聚合型板塊邊界 錯動型板塊邊界 臺灣附近的板塊構造 臺灣附近的震源分布

7-3.1 板塊構造學說 劃分為七個主要大板塊以及十數個較小板塊。 岩石圈分裂成的碎塊且板塊之間具有頻繁的相對運動；張裂、擠壓和錯動等相對運動，在板塊邊界上造就了火山、裂谷等地形，也促使地層產生褶皺或斷層等構造。

7-3.2 板塊分布

7-3.3 板塊運動的動力(1/2) 輸送帶式的運動：地函內的熱對流使板塊在軟流圈上進行此模式。

7-3.3 板塊運動的動力(2/2) 板塊本身的物理特性： 離中洋脊較遠的板塊邊緣當它因重量增大而沉降回地函時拖拉整個板塊。 在中洋脊處地勢較高，海溝處較低，形成傾斜結構。 中洋脊熱對流及岩漿上升擠壓帶來的側向推力。 輸送帶式的運動：地函內的熱對流使板塊在軟流圈上進行此模式。

7-3.4 斷層類型 正斷層：張力（張裂型） 逆斷層：受壓的力（聚合型） 平移斷層（錯動型斷層之一）：剪力（錯動型板塊）。

7-3.5 張裂型板塊邊界 地函熱對流造成板塊拉張而形成，典型代表為中洋脊、裂谷。 主要斷層類型：正斷層 中洋脊是張裂型板塊邊界，箭頭為運動方向。

7-3.6聚合型板塊邊界 板塊互相推擠碰撞而成，進行隱沒作用。受隱沒作用影響的帶狀分布區域稱為隱沒帶（班尼奧夫帶）。 主要斷層類型：逆斷層 由海溝附近歷次地震震源傾斜帶狀的分布，會呈現由淺至深的密集分布地帶，稱為班尼奧夫帶，它同時也代表板塊的隱沒帶。 聚合型板塊邊界及隱沒帶，黑色箭頭指示方向為運動方向。

7-3.7錯動型板塊邊界（1/2） 因水平移動方向不同或速度不同所造成的平移斷層，兩板塊間原來相鄰的岩層隨時間而逐漸錯移；典型：轉形斷層。 轉形斷層（甲乙紅線標示處）示意圖。

7-3.7錯動型板塊邊界（2/2） 聖安德里斯斷層 美國 加州地區的聖安德里斯斷層為轉形斷層，它成為北美板塊的局部西側邊界。

7-3.8 臺灣附近的板塊構造(1/2) 臺灣位在聚合型板塊邊界，以花東縱谷為界。 縱谷以西屬於歐亞板塊，以東則屬菲律賓海板塊，花東縱谷是此兩板塊的縫合帶。 http://zh.wikipedia.org/zh/%E8%8A%B1%E6%9D%B1%E7%B8%B1%E8%B0%B7

7-3.8 臺灣附近的板塊構造(2/2) 臺灣既有火山作用、又有頻繁地震，且岩層具複雜褶皺及斷層構造，顯示在過去地球歷史中，臺灣曾經歷多次的板塊構造運動。最近一次讓臺灣島露出海面的主要造山運動，是因菲律賓海板塊帶著它邊緣的呂宋火山弧向西北方移動，碰撞上歐 亞板塊，使得部分大陸地殼變形隆起。

7-3.9 臺灣附近的震源分布(1/3) 地震震源分布： 由南向北逐漸加深：菲律賓海板塊由南向北隱沒到歐 亞板塊之下，形成琉球島弧。 由西向東逐漸變深：歐亞板塊隱沒到菲律賓海板塊之下，形成呂宋火山弧。

7-3.9 臺灣附近的震源分布(2/3) 臺灣地震震源的三維分布圖，其中地震震源深度的分布，可顯示出臺灣附近不同板塊的分布格局及聚合碰撞的大致情形。

7-3.9 臺灣附近的震源分布(3/3) 臺灣的板塊構造及板塊碰撞示意圖