月球上的煙火秀（Moon）
台北市立建國高級中學地球科學科蔡哲銘老師

一般人若有機會觀看到火山岩漿噴發的景象時，總是不禁為此壯觀的景象所吸引，驚嘆大自然造物力量的神奇。而這樣炫麗又精采的「煙火秀」可能不是地球獨門表演，根據「自然」期刊的報導，在三、四十億年前月球表面並不像現在一樣死氣沉沉，而是上演著跟地球相比絲毫不遜色的「煙火秀」－火山岩漿噴發。 Continue reading →

湧升流（Upwelling）
台北市立復興高級中學地球科學科鄧亦翔老師

湧升流是洋流的一種，顧名思義是由下往上升的水流。
湧升流形成的主要原因有二：
ㄧ是由於風力驅使表層海水輻散，造成底部的海水上升補充，屬於補償性的水流。
二是因為地形的關係導致水流上升。

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感謝聖母峰，我們才能呼吸 (Mount Everest)

當我們在呼吸時，我們會想到，聖母峰的形成與我們呼吸之間，有什麼關聯性嗎？最近科學家發現，大氣中氧氣濃度的增加，與板塊碰撞事件（如超大陸，supercontinents）有關。歷史上至少發生過七次超大陸形成事件。這種大規模的撞擊往往釋放大量的能量，並且伴隨著抬升作用，這也是高山形成的主要原因（如喜馬拉雅山）。高山形成之後，岩石裸露的表面積增加，會增加岩石被風化的機會。岩石中的礦物質，包括鐵、磷、以及多種微量元素是植物生長的重要物質。岩石中的這些物質隨著岩石被風化，會隨著風或水的攜帶，進入海洋。近一步導致海洋中浮游植物大量生長。這些植物進行光合作用而產生的氧氣也會在這一段期間之內上升。 Continue reading →

包溫氏反應系列（Bowen’s Reaction Series）
國立臺灣師範大學地球科學系林忠彥碩士生

我們在化學實驗課時，在等待某溶液凝結時，我們都知道熔點較高的物質會先凝結形成，熔點低的物質後凝結形成。在礦物的世界也是如此，礦物從岩漿中生成時也有一定的順序，熔點較高的礦物會先結晶形成，熔點低的礦物後結晶形成。在包溫氏的試驗裡發現，若當有礦物從正在冷卻中的岩漿裡，結晶出來後，如果並未將結晶出的礦物移除，而存放在岩漿裡時，先結晶的礦物會繼續和冷卻中的剩餘岩漿再發生反應，因而產生新的礦物種類。這種作用好像比我們認知的化學實驗課所做的實驗還要複雜許多，先結晶形成的物質還會與剩餘的溶液再反應，形成新的物質。因此包溫氏不斷的試驗，終於將造岩礦物結晶的先後順序列成一張次序表，此次序表也是後人所稱的包溫氏反應系列。 Continue reading →

不整合（Unconformity）
國立臺灣師範大學地球科學系林忠彥碩士生

我們常在地科課本裡看到一些地層剖面圖，來讓我們練習辨識地層沉積順序。在地層剖面圖裡常會有一些不整合面，是我們辨識時序的分水嶺，如果層序沒有反轉，我們通常會認為在不整合面之上的地層是較年輕的，反之，在不整合面之下的地層是較老的。

那何謂不整合面，此面是將兩個不同地質時代岩層分開的沉積不連續面或侵蝕面。其發生的順序通常為，起初當然是老地層（不整合面之下的地層）的沉積環境下逐一的水平沉積，後來受到地殼的變動，使老地層抬升或發生摺皺，使老地層改變了他原有的形貌和相對於侵蝕面的位置，此時如果老地層高過於侵蝕面時，就有可能發生侵蝕作用，將重新調整此老地層的水平面，因此留下了明顯的侵蝕面，最後老地層又受到地殼的變動而下沈或侵蝕面上升，而使新的地層（不整合面之上的地層）因此開始沉積，成為我們所看到明顯分開不同地質時代岩層的不整合面。因為變動的時間可長可短，所以不整合面裡到底消失的多少地層層序，可能需要從其他線索去瞭解，如別區域的地層層序裡去做地層比對，才能知到底消失了多少地層層序，也可以估算出這個變動的時間長短。
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海洋中硬骨魚類製造的碳酸鹽（Inorganic Carbon Cycle）
國立台灣師範大學海環所賴信安碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

無機碳定義：碳酸鹽類、CO、CO2…都被歸類為無機碳。

海洋中的無機碳循環主要藉由此化學反應的過程，Ca2+ + 2HCO3─ → CaCO3 + H2O + CO2，而這個產生碳酸鹽過程最主要的貢獻者為海洋中的浮游生物，包括圓石藻、有孔蟲…等，它們死後硬殼部份被分解出來，沉降到深海；根據海洋數值模式的估算有平均每年產生 0.7 to 1.4 Pg﹝10 -12克﹞ 的CaCO3 。

然而在這之外，海洋中的硬骨魚類亦會製造碳酸鹽，魚類大量喝海水，海水中有大量的鈣、鎂離子，一般海水中的HCO3─ 濃度約為 2.5 mM，而硬骨魚腸中的HCO3─ ﹝碳酸氫根離子﹞濃度則有 50-100 mM，所以海水經過硬骨魚的腸子後會被鹼性化至 pH 值為 8.5 至 9.2，這使得魚喝進腸中的鈣、鎂離子迅速沉澱為碳酸鹽類，故這些魚類製造出的碳酸鹽，裡面的成分含有大量的鎂。 Continue reading →

從橘子看地球（Earth）
國立臺灣師範大學地球科學系周子宇碩士生

從橘子看地球
使用橘子為模型來瞭解地球各層的密度
文章出處：http://aegsrv2.esci.keele.ac.uk/earthlearningidea/PDF/59_Oranges_and_Earth.pdf

在這個活動中，我們將會使用橘子來說明地球各層圈結構具有不同的密度

詢問學生
＊當你把整顆橘子丟進裝水的容器中會發生甚麼事情呢？
＊當你把橘子的皮剝掉再將橘子丟入水中會發生甚麼事情呢？
＊如果你只是將橘子的皮丟入水中又將發生甚麼事情呢？

問完問題後請學生著手進行以下研究
當他們剝橘子皮的時候要盡量把橘子皮完整的取下不要分散。

告訴學生一個事實科學家證實地球的相對密度是5.5，但地殼的平均密度卻只有3.3遠低於5.5這個值，有如我們看見的橘子皮會浮在水面上而剝皮的橘子會下沉一般，地球的內部遠比他的外部稠密。
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簡介
題目:從橘子看地球
副標題:使用橘子為模型來瞭解地球各層的密度
主旨: 本活動主要讓學生學習地球的密度與結構
適用學生年齡範圍: 10~16歲
需要時間: 20分鐘
學習目標:學生在活動中能夠學習：
•瞭解到一個物體內層可各自擁有不同的密度
•使用模型來說明地球是由不同密度的地層所組成
內容:
橘子內部緻密外皮鬆軟是用來類比於地球擁有較大密度的內核與地涵以及密度較小的地殼

試著回答下列問題：
•當學生把橘子丟入裝滿水的容器時發生了甚麼事情？他們會看到整顆橘子浮在水上，這是因為橘子的質量小於排開等體積的水的重量
•當學生把橘子皮丟入裝滿水的容器時發生了甚麼事情？橘子皮漂浮在水面上因為橘子皮的密度較低而且他不會吸收水分，因此無法沉入
•當學生把剝皮的橘子丟入裝滿水的容器時發生了甚麼事情？他們會看到剝皮的橘子沉入水中，這是因為橘子的質量大於排開等體積的水的重量

延伸活動：
在設備許可的狀態下，學生可以量測整顆橘子、剝皮的橘子和單純只有橘子皮的質量、體積甚至是的密度

公式:
密度（gml-1）=質量(g)/體積(ml)

更進一步我們可以挑戰學生來量測地球的大小與質量(地球的大小我們現在已經以衛星量測，但早在西元250年前埃拉托塞尼(Eratosthenes)藉著夏至點量測兩個不同定點的太陽觀測角度來推算弟求的圓周，而他的發現只有1%的差距。而地球的質量是使用牛頓萬有引力方程式計算出來的)

核心概念：
•地球是由密度不同的各地層所組成的
•可推論若整體地球的相對密度是（5.5）則地球的內核一定比只有（3.3）的地殼更緻密

思考技能的培養：
•橘子有外層包住它的內核而地球也同樣有外核包裹內核(建構模式)
•完整的橘子會漂浮在水上但沒有皮的橘子則否(認知衝突)
•解釋為什麼完整的橘子會漂浮在水上但沒有皮的橘子則否(後設認知)
•橘子各部位的密度可類比於地球各部位的密度(鷹架)

預知油事？能源因果解碼 – 石油探勘（Oil Drilling）
台灣師範大學地球科學所科學教育組林蓓伶碩士生

 
Where shall we drill for oil.jpg (62.73 KB) 被瀏覽 3 次

向學生展示上面的圖表， 並向學生說明，此圖為地表的橫斷面或是地表的切片。
圖上方的石油探堪源頭將有助於學生了解整張圖的比例。
圖中並呈現石油及天然氣是如何形成的以及它們是如何被圈閉於地底。
此圖同時也呈現了石油及天然氣將如何被提取出，以做對於我們有益的用途。

要求學生完成:
．按照正確順序，從最早發生的事件開始，排列出所有事件的先後順序。給與學生許多寫有不
同描述事件的句子，並將句子寫在長紙條上，讓學生去排列其先後順序。(句子如右表)
• 石油及天然氣如何從右方的地層圈閉中流出的?
• 如果斷層使得右方的石灰石與左方的砂岩相互接觸，會發生什麼事?
• 如果你想要探堪石油及天然氣，你會尋找什麼種類的岩石？ Continue reading →