國中教育會考 地球科學(一)・八年級下學期 地科

地球構造與板塊運動

地球內部分層、板塊邊界、地震與火山

內容概述

地球內部由外而內分為地殼、地函、地核(外核液態、內核固態)。岩石圈(地殼+上部地函頂層)破裂成數個板塊,漂浮在軟流圈上緩慢移動,動力來自地函熱對流。板塊邊界三類型:張裂性邊界(板塊分離,如中洋脊,形成新海洋地殼)、聚合性邊界(板塊碰撞,海洋板塊隱沒形成海溝、島弧與火山,大陸碰撞形成高山如喜馬拉雅山)、錯動性邊界(水平錯動,如聖安地列斯斷層)。臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的聚合帶,多地震與溫泉。地震規模(芮氏,表示釋放能量,一次地震一個值)與震度(表示各地搖晃程度,隨距離不同)需分辨。

學習重點

  1. 1地球分層:地殼(最薄)→地函(體積最大,上部有軟流圈)→地核(鐵鎳,外液內固)
  2. 2板塊運動的動力:地函熱對流;板塊=岩石圈碎片,浮在軟流圈上
  3. 3張裂性邊界→中洋脊、裂谷;聚合性邊界→海溝、火山島弧、褶皺山脈;錯動性邊界→轉形斷層
  4. 4臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界,屬聚合性邊界,地震頻繁
  5. 5規模:地震釋放的能量,一次地震只有一個規模值;震度:各地實際搖晃程度,各地不同
  6. 6震源在地下、震央是震源正上方的地表點;P 波(縱波)快先到、S 波(橫波)慢但破壞大

國中教育會考出題趨勢:會考必考:三種板塊邊界與地形的配對、臺灣板塊環境的判讀、規模與震度的區辨、P 波 S 波性質比較。常見陷阱:規模只有一個值而震度各地不同;中洋脊是『生成』新地殼的地方,海溝是地殼『消失』(隱沒)的地方。

108 課綱對應

進階探究・深度解析

大陸漂移說(韋格納,1912)以非洲與南美海岸線吻合、古生物化石分布為證據,但因無法解釋動力而未被接受;1960 年代海底擴張說(海底磁條帶對稱、中洋脊兩側岩石愈遠愈老)補足證據,整合為板塊構造學說。科學史脈絡『假說→證據→修正』是素養題最愛。

臺灣的地質故事:菲律賓海板塊每年以約 8 公分向西北推擠歐亞板塊,造成中央山脈持續隆升、花東縱谷為板塊縫合帶、西部麓山帶多逆斷層(921 集集地震的車籠埔斷層即為一例)。北部的大屯火山群與龜山島則與隱沒作用的岩漿活動有關。

地震預警的原理:P 波速度約 6-7 km/s、S 波約 3.5-4 km/s,偵測到先到的 P 波後,搶在破壞性 S 波與表面波到達前數秒發出警報。距震央愈遠預警時間愈長,但震央附近反而來不及,稱為預警盲區。

章節試題(4 題・附詳解)

1.基礎關於地球內部的分層構造,由地表往地心的順序,下列何者正確?

測驗重點:地球內部構造

  1. (A) 地殼→地核→地函
  2. (B) 地函→地殼→地核
  3. (C) 地殼→地函→地核
  4. (D) 地核→地函→地殼
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正確答案:(C) 地殼→地函→地核

地球內部由外而內依序為地殼(最薄)、地函(體積最大,上部含軟流圈)、地核(鐵鎳組成,外核液態、內核固態),故選(C)。可用水煮蛋類比:蛋殼=地殼、蛋白=地函、蛋黃=地核。

2.中等喜馬拉雅山是由印澳板塊與歐亞板塊碰撞擠壓形成的高大山脈。此處屬於哪一種板塊邊界?

測驗重點:板塊邊界類型

  1. (A) 張裂性板塊邊界
  2. (B) 聚合性板塊邊界
  3. (C) 錯動性板塊邊界
  4. (D) 中洋脊
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正確答案:(B) 聚合性板塊邊界

兩板塊相互碰撞、擠壓的邊界為聚合性板塊邊界,故選(B)。兩大陸板塊聚合因密度相近皆不易隱沒,地殼強烈褶皺隆起形成高山。張裂性邊界(如中洋脊)是板塊分離處,錯動性邊界則是板塊水平錯動處。

3.中等某次地震發生後,新聞報導:「這次地震規模 6.2,甲地震度 5 級、乙地震度 3 級。」下列敘述何者正確?

測驗重點:規模與震度區辨

  1. (A) 這次地震有三個不同的規模
  2. (B) 甲地離震央可能比乙地近
  3. (C) 乙地釋放的地震能量較小
  4. (D) 規模是各地搖晃程度的指標
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正確答案:(B) 甲地離震央可能比乙地近

規模代表地震釋放的總能量,一次地震只有一個規模值(6.2);震度代表各地實際搖晃程度,離震央愈近或地質愈鬆軟通常震度愈大。甲地震度 5 級大於乙地 3 級,故甲地可能離震央較近,選(B)。(A)(D)混淆了規模與震度的定義,(C)能量屬於整次地震而非個別地點。

4.進階關於臺灣的板塊構造環境,下列敘述何者正確?

測驗重點:臺灣板塊環境

  1. (A) 臺灣位於張裂性板塊邊界,正在形成新的海洋
  2. (B) 臺灣位於歐亞板塊與太平洋板塊的錯動性邊界
  3. (C) 臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的聚合帶,故多地震
  4. (D) 臺灣的地震大多來自中洋脊的火山活動
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正確答案:(C) 臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的聚合帶,故多地震

臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的聚合性交界帶,菲律賓海板塊每年以約 8 公分向西北方推擠,造成頻繁的地震、活躍的造山運動(中央山脈持續隆升)與溫泉分布,故選(C)。與臺灣相鄰的是菲律賓海板塊而非太平洋板塊,且屬聚合性而非張裂或錯動性邊界。