台北環境地質野外考察 (Field Trip) 紀錄–地質敏感脆弱的地區(1)
台北市立永春高級中學地球科學科張菊秀老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

我們常以為在南投信義…等地方才是災區，而忽略了我們自己所居住的地方—台北。
台北也有許多敏感脆弱地質特性，當我們多了解我們的環境時，我們才能更加善用它，在敏感脆弱的區域，我們平時能多加呵護關懷、細心照顧它，就不易釀成災害的源頭，更能享受到大地給我們的恩惠與美景。(本次考察是在納莉颱風之後)
台北環境地質考察—- 　　觀察四個地點如下： Continue reading →

土壤為何被侵蝕（Erosion）？聰明農夫大作戰！
台灣師範大學科學教育研究所楊淇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

為了探究植被對土壤侵蝕的影響與保護作用，我們準備兩個裝著同樣種類土壤的托盤，利用木板防止土壤下滑，再設置支架使得托盤裝置傾斜，兩個托盤傾斜的角度相同。兩個托盤唯一不同的是，我們在其中一個托盤覆蓋上一層草皮，另外一個托盤栽種能夠快速生長的植物。接著，透過撒水器將水噴灑於兩個托盤的土壤上，觀察土壤被侵蝕的情形，我們可以發現，覆蓋一層草皮於土讓上並不能保護土壤免於侵蝕；栽種作物能夠利用植物抓地力來改善土讓侵蝕情形，但是不同種類的植物也可能會有不同影響。

詢問學生:
•知道哪些地方、哪些人的土地曾經受到侵蝕？該如何減少寶貴的土地流失？
•在實驗中哪一個托盤的土壤被侵蝕的較嚴重？流失的較快？
•在哪一個托盤的底部積了較多混濁泥濘的水？
•要如何保護土壤免於侵蝕？ Continue reading →

安.莫荷洛維奇（A. Mohorovičić）：莫氏不連續面發現者的故事（下）
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

1909年10月8日，在薩格勒布東南方向39公里處的Pokuplje（Kupa Valley）發生了地震，莫荷洛維奇利用之前安裝在氣象觀測站內的地震儀得到寶貴數據，經過分析之後，他獲得了新的發現。他發現可穿透地球內部的地震波有兩種，即縱波（P波）和橫波（S波），而震波在穿透不同介質時，會產生速度的改變，就像是光線射入玻璃時會發生折射和反射一樣。

莫霍洛維奇分析來自地震儀的資料後，發現有兩組P波及S波，他推論較晚到達地震儀的P波及S波，是直接由震源傳遞過來的；而另一較早到達的P波及S波，是進入更深的岩層，經過一個介面再折射到地震儀。他認為此一介面上的組成物質和介面下的應該不同，換言之，地球是分層的，而他算出分層的界線（或深度）約為54km（這是在克羅埃西亞，我們現在知道這個深度在世界各地有變化，在大陸地殼和海洋地殼底下也不同。），這就是第一個地震波速發生急遽改變的不連續面，爾後的科學界就以他的名字來紀念他，稱為莫氏不連續面（Mohorovičić Discontinuity，簡稱Moho面）。莫氏不連續面區隔了地殼和地函，在海洋地殼之下深度約5-9km，在大陸地殼之下深度約25-60km。 Continue reading →

安德里亞莫荷洛維奇（Andrija Mohorovičić）：莫氏不連續面發現者的故事（上）
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

莫荷洛維奇和他所發現的莫氏不連續面（或簡稱莫荷【Moho】面），只要學過地球科學的人，應該都聽過這個名字。

莫荷洛維奇於1857年1月23日出生在Volosko，這是個位於伊斯特拉（Istrian）海岸，鄰近奧帕蒂亞（Opatija）的小村莊。他的父親－也叫做安，是一個製做船錨的鐵匠。年輕的莫荷洛維奇非常嚮往大海，之後也娶了一個船長的女兒Silvija Verni當妻子，並且生了四個小孩。至於他的國籍呢？他出生地是屬於奧匈帝國，長大之後變成南斯拉夫，現在則屬於克羅埃西亞。

莫荷洛維奇在自己家鄉唸完小學後，在隔壁城鎮里耶卡（Rijeka）唸中學，大學教育則是在布拉格，於著名的物理學家馬赫（Ernst Mach）門下研讀數學和物理。大學畢業後，莫荷洛維奇先到薩格勒布（Zagreb）中學教書（1879-1880），然後轉到奧西耶克（Osijek）中學，而在1882年後，有九年的時間都待在里耶卡附近的巴卡爾（Bakar）航海學校，莫荷洛維奇的科學生涯就是從巴卡爾開始。 Continue reading →

國際大陸科學鑽探計畫（ICDP）【下】
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

國際大陸科學鑽探計畫，成立之後已在世界各地完成不少的大陸地殼鑽探計畫，而台灣車籠埔斷層深井鑽探計畫就有接受ICDP的贊助，其豐盛的科學成果並獲登於自然《Nature》科學期刊上，以下就對此一計畫稍做說明：

台灣車籠埔斷層深井鑽探計畫（Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project簡稱TCDP）【執行時間2003-2005】

1999年9月21日凌晨1點47分台灣發生芮氏規模7.3的大地震，是台灣20世紀末期傷亡損失最大的天災。震央位置在北緯23.87。，東經120.75。，即南投集集附近。此次地震的震源深度只有7公里，是車籠埔斷層錯動所造成的。為了詳細了解此地震的形成機制，由中央大學和台灣大學組成研究團隊，在國科會的支持下，邀請美日德等國的學者共同合作，成立了台灣車籠埔斷層深井鑽探計畫，此計畫獲得ICDP的協助，在台中大坑進行車籠埔斷層的鑽探，以取得地下岩心及地層的資料，用以分析探討921地震及斷層大量滑動的原因。 Continue reading →

國際大陸科學鑽探計畫（ICDP）【上】
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

若是要了解地下的地質狀況，鑽井探測是最直接的方法。除了廣泛的應用在石油探勘、地下水及土木工程鑽探之外，學術界也常進行大規模的科學鑽探計畫。因為從地殼鑽探所取得的岩石標本，記錄了長久以來地殼演變的物理及化學過程，因此可以應用在全球氣候變遷、板塊構造運動、礦產資源探勘、地震斷層研究及火山噴發等問題。而鑽井時必須根據不同的研究目的來挑選適當的鑽井地點，在進行鑽探之前，要先進行地表地質調查和地球物理探勘，儘可能蒐集相關的地質資料，以決定井位，並擬訂完善的鑽探計畫（包括套管計劃、鑽進計畫、費用、風險等）。依照鑽井位置的不同，鑽井設備亦不相同，可分成大陸鑽探及深海鑽探兩種，本文則是聚焦於大陸鑽探這部份。 Continue reading →

貝諾古騰堡（Beno Gutenberg）：古氏不連續面發現者的故事（下）
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

機會終於來了，1929年，古騰堡到美國加州的帕薩迪納（Pasadena）參加會議，討論成立一個地震實驗室（這個地震實驗室是由華盛頓卡內基學會贊助，後來在1936年併入加州理工學院，由伍德（Wood）主持，伍德於1947年因病退休後，就由古騰堡繼任直到1958年退休），古騰堡留了下來，並在1930年成為加州理工學院的地球物理學教授。（還好他先到了美國，不然再稍後幾年，德國開始迫害猶太人時，也要被迫流亡，塞翁失馬，焉知非福？）

在加州理工學院期間，古騰堡再創研究事業高峰，從此地震學的研究中心就由德國轉到美國，他和同事芮克特（Richter）發表了一系列研究論文和幾本重要的書，如《地球的地震活動》（Seismicity of the Earth），該書對50年代以前全球地震活動的空間分布作了詳盡的討論﹐是近代地震學的經典著作之一。1959年出版了他晚年撰寫的《地球內部物理學》（Physics of the Earth’s Interior），該書對當時的地球物理學研究作了簡要總結。 Continue reading →

貝諾古騰堡（Beno Gutenberg）：古氏不連續面發現者的故事（上）
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

貝諾古騰堡，許多人認為他是近代地球物理的奠基者。1889.6.4古騰堡誕生於德國的達姆施塔特（Darmstadt），從小他就熱愛科學，並對氣象學等發生興趣。1907年古騰堡先在其家鄉的一所技術學院（Technische Hochschule）就讀，一年之後就轉到哥廷根大學，並於1911年得到地球物理博士學位，論文的主題是關於微震，其指導老師是有名的Emil Wiechert（埃米爾 維舍特）。 Continue reading →