地球環境的特徵
地質作用依作用力的來源分
:
內營地質作用 : 營力來自地球內部 外營地質作用 : 營力來自地表 ( 淺層 )外營地質作用
主要營力 : 流水、波浪、風、冰川等。 主要地質作用 : 風化、侵蝕、搬運和堆積、成 岩等作用 流水是改變地貌最重要的營力。水對地表的侵 蝕、搬運和沉積作用，與地質構造、地層岩性 分布、水流流速、沉積物顆粒大小有關。研判地層層位上下關係 ( 是否倒轉 ) 的依據
了解地層特性及沉積環境等
粒級層
交錯層
泥裂
波痕
生 痕 ( 化
由於搬運能量改變，使同一層理中的岩石由下
而上，顆粒大小由粗至細的變化。
在水中同時往地底沉落的沉積顆粒，因重力差
異，沉積顆粒愈粗則沉落水底的速度愈快。
地層中有較
粗顆粒堆積
的那一側為
岩層的下方
。
交錯層：沉積物因
風或水流作用
，沿
著沙丘的斜坡層層
堆積，岩化形成一
組組與岩層傾斜交
錯的沉積面。
與沉積面交錯角度
較緩
的地層面，位
於岩層的
下方
。
圖片來源 http://www.answersincreation.org/curriculum/geology/cro ss-sequence.jpeg 侵蝕 沉積 角度大 角度大 角度小 角度小
上
(
新 )
下
(
老 )
泥質沉積物乾燥後，表面龜裂的裂隙向下
延伸成為尖角，岩化後保留在地層上。
尖角可指示層位上 下。可判斷岩層的 老新關係及構造。 岩層年齡： 1 ＞ 2 ＞ 3 ＞ 4 ＞ 5 4 4 Q ：岩層 1~5 的年齡？
沉積物在淺海堆積時，受波浪作用所留下
的痕跡，岩化後保留在地層上。
構造的
尖峰朝向岩層的上方
。
（攝影：黃玫琪） 上 ( 新 ) 下 ( 老 )古生物在軟質沉積物上所留下的移動痕跡，經掩 埋後保留於岩層中。可判斷層位是否正常。
可判斷沉積當時的相對年代與環境（如珊瑚化石 指示過去為溫暖且清澈淺海的環境）。
內營地質作用
來自地球內部力量 ( 熱力 ) 的作用，包括熔融 作用、岩漿活動、變質作用、地殼抬升等。 地殼變動時，岩層受力會變形或破裂、錯動， 形成褶皺、節理、斷層等地質構造，及造成山 脈和台地等地形。 岩層的變形或錯動狀況 ( 量、方向等 ) 與受力 情形、能量的累積大小及岩性等有關。地球內營力作用使地殼隆起或陷落，擴大
地表起伏，外營力作用則使地貌趨於平坦
。
正斷層 逆斷層 平移斷層 左移斷層 右移斷層 ← 張力 → → 壓力 ← 剪力 ( 平行斷層面、兩側受力方向相反 ) 上盤沿斷層 面相對向下 移動 上盤沿斷層 面相對的向 上移動 在斷層的一側 看，另一側地 塊相對往左水 平移動。 在斷層的一側 看，另一側地 塊相對往右水 平移動。 岩層受力破裂發生相對位移而形成，為地震的主因。
褶皺：水平岩層受外力擠壓形成的波狀構造，
似波峰部分稱為背斜、似波谷部分稱為向斜。
構造 背斜 向斜 圖示 特徵 岩層向上凸起部分，愈 近中心軸部岩層年紀愈 老，油氣經常儲存在此 構造中 岩層向下凹陷部分 ，愈近中心軸部岩 層年紀愈新均為
受外力作用所產生的規則性構造
，且
常
成組平行
( 或近平行 ) 的出現。
構
造
層理
葉理
節理
成
因
不同時期或
不同性質的
沉積物堆積
形成的層狀
面
岩石受壓力作用時
，其中片狀礦物在
和主壓力垂直方向
平行排列所形成的
面，受力易沿此面
破裂
岩層
受力或
在
岩漿冷卻
過程
破裂而產生的
裂面
，但
未發
生相對位移
特
徵
近
平行原始
地平面
方向
垂直主壓力
多平行成組，
部分呈彎曲
主題復習 P.70-72北海岸
豆腐岩
—岩石受力
產生 2
組節理面
( 經侵
蝕 ) 形成
澎湖玄武岩中的
柱
狀 --
岩漿冷卻收縮
夫妻約定把“上床”叫“上課”。
一日老婆發短信給老公：“今晚上課。”
老公回信：“有應酬，改自習！”
老婆不悅。
次日老公說要上課，
老婆回曰 :“ 不必了，昨晚我已請家教！
”
南 美 洲 南 美 洲 非 洲 非 洲 大陸邊緣 大陸邊緣大陸邊緣 大陸邊緣 洋底盆地 洋底盆地洋底盆地 洋底盆地 中洋脊 中洋脊中洋脊 中洋脊 洋底盆地 洋底盆地洋底盆地 洋底盆地 大陸邊緣 大陸邊緣大陸邊緣 大陸邊緣
海底地形分區：從陸地到大洋中依序為
大
陸邊緣
、
洋底盆地
、
中洋脊
。
連接陸地的過渡地形。
又分
大陸棚、大陸坡
和
大陸緣積及海溝
。
海溝或大陸緣積（大陸隆堆）：一側連接深海 平原，地球表面最深處為在北太平洋海面下 11034 公尺的馬里亞納海溝。
大陸棚
：一側連接陸地，坡度平
緩，平均
深約
200 公尺
。
主要地形：平坦的深海平原 , 也有深海丘
陵和海底山。
洋底盆地 洋底盆地洋底盆地 洋底盆地 深海平原 深海平原 海底山 海底山 深海丘陵 深海丘陵 主題復習 P.70-721.
除北
太平洋
之外，中洋脊多在大洋中央。
2.
凸出的頂部有凹陷的裂谷，頂部裂谷並不
連貫，被轉形斷層截切分斷
中洋脊裂谷 中洋脊裂谷中洋脊裂谷 中洋脊裂谷 轉型斷層 轉型斷層轉型斷層 轉型斷層 主題復習 P.70-72大部分海洋地殼主要由
沉積層
覆蓋
火成岩
所組
成。
沉積物可分：
1. 陸源：來自陸地，經外營力搬運至海洋堆積 2. 生物源：生物遺骸沉降。 3. 自生源：海水化學沉澱。 4. 太空源：來自太空的宇宙塵及隕石碎片 ( 少 )火成岩：來自地函的岩漿，冷凝形成的
玄武岩
和
輝長岩
。
第一層：沉積層
主要為顆粒極細的泥，
含有海洋生物殘骸。
愈接近陸地的海床有較
多的陸源沉積物，沉積
層較厚。
第二層：玄武岩
可再分為枕狀玄武岩和
岩脈狀玄武岩。
第三層：輝長岩
由冷卻速率較慢的輝長
岩組成。
中洋脊頂部的火成岩最
年輕
，沉積層最
薄
。
越往兩側離頂部裂谷越遠，火成岩和最底部沉
積物的年紀愈老，沉積層愈厚。
沉積物厚度 沉積物厚度沉積物厚度 沉積物厚度 薄 薄 厚 厚 厚 厚 薄 薄 裂 谷 裂 谷 新 新 老 老 老 老 新 新 海洋地殼年齡 海洋地殼年齡海洋地殼年齡 海洋地殼年齡海洋地質
古地磁正反倒轉紀錄，在中洋脊兩側呈對稱分
布，為支持海底擴張學說的重要證據。
分布在超過 分布在超過 400400 公尺水深的公尺水深的 大陸邊緣沉積物 大陸邊緣沉積物 分布在超過 分布在超過 400400 公尺水深的公尺水深的 大陸邊緣沉積物 大陸邊緣沉積物 南北極的永凍層 南北極的永凍層南北極的永凍層 南北極的永凍層 天然氣水合物的分布範圍 天然氣水合物的分布範圍
以生物遺骸為核心而被
自生礦物層層包裹，含
有錳、鐵、銅、鎳、鈷
等二十多種元素，可作
為提煉金屬的材料。
廣泛散布在三大洋底
▲ 我國海洋研究船在菲 律賓海所採取的錳核 標本，褐色，表面具 多孔質構造，主要由 鐵錳氧化物所構成。海底熱泉中含有鐵 、銅、鋅等元素， 遇到冰冷海水在噴 口附近沉澱出金屬 礦物，亦具有成為 金屬礦產的潛力。 ▲ 中洋脊洋底的黑煙囪形成 多種礦物，包括鉛、鐵、錳 、硫化鋅等，亦匯聚許多極 端微生物。
西部海域 : 多為大陸棚，與河流的
侵蝕搬運以及冰期－間冰期所造成
的海平面
升降
有關。
東部及南部海域 : 海底地形受板塊
活動影響變化多。
澎湖水道 南中國海盆 呂宋島弧 加瓜海脊 琉球海溝 琉球島弧 沖繩海槽 臺灣海峽 中央山脈 花 東 海 盆 臺灣灘 馬尼拉海溝 因板塊活動，陸地與海洋地形坡度 東部陡峭、西部平緩。 高屏斜坡
菲律賓海板塊在琉球海溝往北隱沒
，形成
的
地形和地質構造多為東西走向
。
琉球島弧系統
東西向延伸至宜蘭外海的
龜
山島
和臺灣北部
大屯火山
、
基隆火山
區。
島弧後方系統（北側）的
沖繩海槽為張裂
盆地，延伸至臺灣為蘭陽平原
。
東部外海水深變化極快
，離岸
10 公里處
已達
1000 公尺深，島弧系統東側為深度
超過
4000 公尺的深海平原。
歐亞板塊往東隱沒
，形成的地形和地質構
造多為
南北
走向。
火山
島弧系統
延伸至臺灣陸上為
海岸山脈
、
綠島
、
蘭嶼
，往南延伸為花東海脊和
呂
宋
島弧。
花東縱谷
往南延伸為
南縱海槽
，
中央山脈
往南延伸入海則為
恆春海脊
。
西部平原和臺灣海峽地形，與河流的侵蝕搬運
以及冰期－間冰期所造成的海平面
升降
有關。
歐亞大陸河流向東南方出海，臺灣島上也在中央 山脈隆起後河川多由東往西流，造成大量沉積物 累積。形成臺灣海峽的大陸棚地形和臺灣西部平 原區。 澎湖群島與臺灣間的「澎湖水道」 : 可能是冰河 時期中國大陸河川出海口。 高屏外海 : 大陸坡上的高屏峽谷是由高屏溪攜帶 泥沙切蝕大陸坡而成。臺灣周圍海盆和構造 臺灣周圍海盆和構造 具有開發石油、天然氣的潛力 具有開發石油、天然氣的潛力 臺灣周圍海盆和構造 臺灣周圍海盆和構造 具有開發石油、天然氣的潛力 具有開發石油、天然氣的潛力 臺灣西南沿海 臺灣西南沿海 天然氣水合物 天然氣水合物 廣泛存在的證據 廣泛存在的證據 臺灣西南沿海 臺灣西南沿海 天然氣水合物 天然氣水合物 廣泛存在的證據 廣泛存在的證據 海域的岩心可研究東 海域的岩心可研究東 亞氣候變遷、 亞氣候變遷、 洋流變化 洋流變化 海域的岩心可研究東 海域的岩心可研究東 亞氣候變遷、 亞氣候變遷、 洋流變化 洋流變化 海砂、鈣質沉積物可 海砂、鈣質沉積物可 利用為建材原料 利用為建材原料 海砂、鈣質沉積物可 海砂、鈣質沉積物可 利用為建材原料 利用為建材原料
露
水經由
三相變化
來
調節
地表的
熱量
, 伴隨發
生的即是各種天氣變化
霜 雲天氣變化
Q ：大氣中的水氣接近何種狀態時，才有機會凝結 出來？
飽和與凝結
大氣中的水氣 ( 近 ) 飽和時，才有機會凝結、成雲致雨，所以溼度的大小和天 氣變化有非常密切的關係。
飽和水氣
氣溫愈高，飽和 氣溫愈高，飽和 水氣量也愈高 水氣量也愈高 氣溫愈高，飽和 氣溫愈高，飽和 水氣量也愈高 水氣量也愈高 講義 P79 課本 P102飽和水氣壓
當空氣中的水氣
達到最高容量時
，稱為
飽和
。
空氣溫度愈高，
飽和水氣含量
（飽和水氣壓）
會隨之
增高
。
空氣中的水氣狀態
絕對溼度＝空氣中實際水
氣含量。常用單位 : 水氣
壓、克 / 立方公尺
相對溼度 空氣中實際水氣量與當時溫 度下飽和水氣量的比值； 即 相對溼度＝ ×100% 。 飽和時的相對溼度為 100% 。 講義 P80 課本 P102水氣達到飽和的方法
水氣達到飽和的方法
增加空氣中的水氣 含量。 降低空氣的溫度 → 到飽和時所對應 的溫度即為露點溫 度 增加水氣 降低溫度 露點溫度 Q ：透過那兩個途徑可使未 飽和的空氣達到飽和？飽和區 未飽和區 飽和曲線 己知露點 查圖知實 際水氣壓 Px 己知氣溫 查圖知飽 和水氣壓 Ps 相對濕度 =(Px/Ps) × 100% 露點溫度愈高表示空氣中實 際的水氣含量愈高 氣溫與露點愈接近，空氣愈 潮溼 ( 相對溼度愈高 ) 。
飽和區 未飽和區 飽和曲線 露點 氣溫 濕球溫度
Q ：露點、濕球溫度和
氣溫的大小關係？
露點≦濕球溫度≦氣溫
空氣的相對濕度達
______________ 時
，露點溫度 = 氣溫
= 濕球溫度
。
100% ( 飽和 )
大氣運動
因時間因素（晝夜、四季）、空間因素（
海陸
分佈、緯度分布、
地形
起伏）造成地
表受熱不均，而有了溫度差異，再導致氣
壓高低不同，於是有了空氣水平運動。
不同地區因為氣溫不同，空氣密度不同 (
熱脹冷縮
，冷空氣密度大、暖空氣密度
小 )
→
冷空氣 ( 密度大 ) 氣壓隨高度之遞減率較
大
→造成高空的氣壓差異
→常使氣流產生地面與高空間的環流系統
雲的形成
雲的形成：空氣塊上升
時，因
高空的氣壓小
，
氣塊體積會膨脹
。而膨脹時所需的能量僅靠空
氣塊本身提供 ( 絕熱過程 ) ，
氣溫因此下降 (
膨脹冷卻 )
，若達到露點，水氣因而飽和凝結
成雲。
當雲中水滴與冰晶不斷合併變大，最後以雨、
雪、冰雹等方式落至地面。
雲的形成：
地表未飽和的空氣塊 → 上升 → 外界壓力隨高度遞減 → 上升中的氣塊壓力比 外界氣壓大 → 氣塊體積膨脹 ( 向外 作功內能減少 ) → 溫度下降 達露點 → 水氣達到飽和 → 凝結→成雲致雨上升氣流與雲的形成－膨脹冷卻
▲ 空氣塊絕熱膨脹冷卻過 程 • 反之氣流下沉易升溫、不易凝結，故天氣晴朗。成雲的原因
大氣可因不同過程而發生上升運動、使水氣
凝結成霧或成雲致雨，造成各種天氣變化。
導致空氣垂直上升運動的常見原因 ：
(1) 輻合作用 (2) 熱力抬升 (3) 冷暖氣團交會 (4) 地形抬升輻合作用
地面氣流向低壓中心
輻合
，導致空氣上升而
形成積雨雲。溫帶氣旋、颱風。
地面受熱使得近地表的空氣變輕，上升而
形成積雲
。
旺盛的上升氣流所造成的積雨雲，直達對
流層頂，常造成劇烈天氣，如午後雷陣雨
、龍捲風
等。
地面加熱作用
鋒面抬升
鋒面或低氣壓移近時，出現大範圍均勻展開
的層狀雲。
暖空氣被迫沿著
冷鋒
鋒面抬升易形成
積雲
。
暖空氣沿著
暖鋒
鋒面緩慢爬升至冷空氣的上
方易
形成層雲
。
地形抬升
氣流受到高山阻擋被迫抬升，在迎風面冷
卻而產生雲。→
地形雲
。
焚風
空氣因山脈阻擋而被迫爬升，體積膨脹而降溫。 （ 乾絕熱遞減率約為 10℃/km 。） 空氣降溫達到飽和時，便會凝結成水而大量釋放潛 熱，使得原本因空氣上升絕熱膨脹所產生的降溫幅 度減少。（溼絕熱遞減率約為 6℃/km 。） 氣流翻越過山嶺，在背風面下降時，已變成乾燥空 氣，而且空氣被壓縮而增溫。當降至地面時，溫度 比原地面的空氣溫 度高出許多，形成 一股又乾又熱的焚 風。俗稱「火燒風」。未飽和空氣上升氣溫遞減率約
10°C/ 公里
，飽和空氣上升氣溫遞減率約 6
°C/ 公里。
反之空氣下沉增溫。
空氣塊溫度比周圍溫度高時易發生上升運
動，反之則下沉。
大氣穩定度
大氣的垂直運動取決於大氣穩定度 較穩定：空氣塊上升的降溫變化比 周圍環境還快時，空氣塊上升至某 一高度後，溫度就會降得比周圍環 境低，空氣塊便不再上升，甚至會 降回原來高度。 ( 右上圖 ) 不穩定：當空氣塊溫度下降比周圍 環境還慢時，空氣塊的溫度會一直 比周圍環境高，將繼續上升並持續 降溫，因此，有更多機會使得未飽 和的水氣達到飽和而成雲、甚至降 水。 ( 右圖 )大氣穩定度
大氣穩定度：
大氣層之氣塊，經移置後，回復 原位之傾向 ( 程度 ) 。 乾絕熱遞減率： 當一空氣塊受熱力或動力驅使 而上升時，離地面愈高則周圍環境的氣壓降得 愈低，使得空氣塊體積膨脹、溫度下降，溫度 下降的趨勢約為－ 10℃/km 。 溼絕熱遞減率： 當空氣塊爬升而大致降溫至露 點溫度，空氣塊就達到飽和而有機會凝結成雲 。此時已達飽和的溼空氣若再爬升，還是會因 膨脹而降溫，但空氣中的水氣會繼續凝結而 釋 出潛熱，因此空氣塊降溫的趨勢會稍微和緩， 約為－ 6℃/km 。大氣穩定度
依環境溫度遞減率與乾、濕絕熱溫度遞減
率的關係可分為：
大氣的垂直上升運動取決於「不穩定度」
，愈不穩定的大氣愈容易上升、成雲致雨。
穩定
不穩定
條件性不穩定
大氣穩定度－穩定天氣
穩定：
環境
溫度遞減率
小於 6
℃/km
空氣塊
的溫
度相對於環
境溫度較低
，密度較大
，上升運動
被抑制，
不
容易上升
。
講義 P82-83 課本 106-107大氣穩定度－條件性不穩定天氣
條件性不穩定
：
環境溫度遞
減率介於 6
～
10
℃/km 之間
空氣塊上升到
某一高度
，溫
度才較環境溫
度高，於是開
始持續上升，
形成高聳的雲
。
講義 P82-83 課本 106-107大氣穩定度－不穩定天氣
不穩定：環境溫 度遞減率大於－ 10℃/km 空氣塊上升至任 何高度，溫度都 比周圍環境溫度 還高，因此可不 斷上升，易形成 高聳的積雨雲， 降下大雨 ( 如 夏季午後雷陣 雨 ) 。 講義 P82-83 課本 106-107地面與高空間的環流
地表氣溫不同，空氣密度不同 ( 熱脹冷縮，冷空氣 密度大、暖空氣密度小 ) →冷空氣 ( 密度大 ) 氣壓隨高度之遞減率較大 →造成高空的氣壓差異 →常使氣流產生地面與高空間的環流系統。高一
P 大 P 小 同一高度平面上，空氣從高 壓區向低壓區流動。 密度小 密度大 地表冷區的高空氣壓較暖 區同高度高空氣壓低地面與高空間的環流
區域性的地表冷暖差異，常同時造成高空的氣壓差 異→形成地面與高空間的大氣環流，大從行星風系 ( 三胞環流 ) 、季風、小至海陸風及山谷風環流等 。 造成區域性的地表冷暖差異 ( 影響大氣運動 ) 的主 要因素：緯度、海陸分布、地形…等山谷風、海陸風、季風與三胞環流：均因
太陽照射強度不同引起不同地區產生溫度
差異
而形成，
溫度較低者相對形成高壓區
，溫度較高者則相對形成低壓區，風由高
壓吹向低壓
。
環流
山谷風
海陸風
季風
成因
地形受 (
散 )
熱速率不同引
起局部山、谷
日夜溫差的變
換
海陸比熱差
異引起局部
海、陸日夜
溫差的變換
海陸比熱差異引
起大範圍海、陸
季節溫差的變換
特徵
白天為海風及谷風、
晚上為陸風及山風
冬季風由陸地吹
向海洋、夏季相
反
環流
尺度 以一天為週期的局部環流
以一年為週期的
大區域海陸環流
成因 不同緯度間長期受熱不同引起的全球
性平均環流
特徵
赤道往兩極形成信風 ( 北半球為東北
風、南半球為東南風 ) 、西風及極區
東風三大盛行風帶。隨季節南北緩慢
、微幅移動
尺度
行星尺度環流
長期存在的
海陸風
成因：海陸比熱差異造成。陸地比熱
小
，
溫度變化
大
；海洋比熱
大
，溫度變化
小
。
海陸風尺度較
小
，約在海陸交界附近數公
里處，
一日
內之變化。
白天
時，太陽輻射加熱地表，陸地的加熱
速率大於海洋，空氣受熱膨脹使陸地低層
氣壓減小，
海面氣壓
相對
較高
。
低層空氣由海洋吹向陸地
，在
陸地上有上
升運動
，而在海洋則有下沉運動，因而形
成海風環流。
夜晚
時，
陸地冷卻
較
快
，使低層
氣壓上升
，而海側低層氣壓相對較低。
低層空氣由陸地往海洋移動
，在
海面有上
升運動
，在陸地上則有下沉運動，因而形
海風與陸風比較
緯度差異
海陸風環流的垂直發展厚度，在熱帶地區較中 緯度地區為厚。 海風深入陸地的範圍，在熱帶地區也較廣。海風
環流的強度與垂直發展的厚度均
較陸
風環流為強、為厚
。
在沒有較強的綜觀尺度天氣系統影響時，
海陸交界地區雨量的日夜變化主要是受到
海陸風環流控制。
以 代表等壓線，上方等壓線數值較小。
