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，地質學所能研究的範圍只有淺層的部份，而地球物理超越了這個範圍，採用重力、磁力、熱、電、震波等物理量測，來了解地球內部的組成與結構，並藉此討論地球的變動。但不可否認的，地球物理研究範疇雖然比傳統地質學更廣，但仍有其不足之處，地球物理的資料收集，不能全憑一種方式，可能需要應用電、磁、熱等多種方式取得資料，經過解釋，並建構模式，才能窺其全貌。而模式的建構，又取決於資料解釋時研究者的主觀想法，都還需要實際的觀測，證明其理論正確，因此，地質學所強調的實證式的研究法，正可補其不足，所以，地球物理不能完全取代地質學，反而應該相輔相成，才能得到最正確的答案。

如同上述，地球物理無法用單一的方法來解決問題，因此，我們必須要使用許多的物理參數測量，來描繪地球內部的全貌。下列簡述前述之地球物理研究所用的物理方法：

重力測量法
主要應用在異常體的探測，地殼下若有質量特異的異常體，只要做該點的重力量測即可發現。可以幫助我們描繪地質剖面、探測岩盤深度與形貌、了解地質構造。

磁力法
在地球磁場的環境下測量鐵磁性物質的分布，主要應用於地下埋藏物與地下管線位置測量、礦產位置，亦可了解其下異常體之分布。

折射震測法：
主要應用在地層的地質調查，方式為測定震波在地層間折射的傳播速度，分析地層的分布情形。此法主要可得地層速度與深度、岩盤的深度與形貌、地質構造、岩層強度、動態彈性係數等。

反射震測法：
測定震波在地層介面間反射之震波時間記錄，可以幫助我們描繪地質剖面。

電探法：
利用地層的電性差異，將電流通入大地，計算所得的電阻係數，因為各種岩層的電阻係數不同，因此，我們可以藉由測量電阻係數，反推地層的成分。此法主要可測得含水層深度、地下水位面、推估土壤孔隙率等。

參考資料
宋國城、蘇福欽、王正松 (1999)。地球物理學概論。台北：中國地球物理學會。
Alan E. Mussett, & M. Aftab Khan(2000) Looking into the Earth: An Introduction to Geological Geophysics