3、地球各部分样造的質量奥體積如何 地球的質量 度 積平均密度 M=5.976×102g 名稱 I (km)(10",)(g/cm) 水圈(平均).800.0137 1.03 5、地球的重力如何? 地殼 0.008 2.80 重力是指加速度G’為地心引力對自由落體 地函 2883 4.50 作用力’地表赤道標準重力為 G=978.03184558cm/sec 地核 3471 0.175 10.70 而在極地之標準重力為 地球|(半徑)637111.083 5.52 G=98.21772792cm/sec2 質量「質量百分比 地下某一點的G值’是假定物體在該處自由落下 名稱 (10°g)(%) 時的加速度。G值並非如一般想像在地函( mantle) 水圈0.014100.024 之內漸向地心遞減’而是在地函底部G值達到最大 地殼|0.024 000.4 (約為1021cm/sec)後’再逐漸遞減到中心為零 地函4.075 068 在不同之緯度(ψ)處之標準重力加速度,可 地核|1.876 以下式求得 地球5.976 100.00 Gs=978.03185(1+0.005278895+ 0.0002462sin)gal 4、地球的常數如何? 幾何常數 6、地球之磁力如何? 赤道半徑a=6378160m(定義) 地球磁場軸的兩極一在73°N、100°W,另一在68 極半徑b=6356774.5161m ˆS丶146’E。磁軸並不通過球心’磁北極與地理北 物理常數 極差距達1500公里之遙。磁場型態亦隨世紀而改變 地心引力常數 在1922年與1945年間’地磁向西北方向移動了數 GM=3.986×10m3/s2(定義) 百哩。 地球自轉角速度 地球磁場是由兩個因素所組成。第一是與地球 =7.2921151467X10°rad/s(定義) 旋轉軸並列的永久磁力線’這是地球的主要磁力 地球的平均密度 直接和地球旋轉有關。第二是次生磁力’又名剩餘 p=5.5145g/cm 磁場’主要為磁場受地球內部產生的其他力線的影
- 3 - 3、地球各部分構造的質量與體積如何？ 厚 度 體 積 平均密 度 名 稱 (km) (1027 ㎝3) (g/㎝3) 水 圈 地 殼 地 函 地 核 （平均）3.80 17 2883 3471 0.00137 0.008 0.899 0.175 1.03 2.80 4.50 10.70 地 球 （半徑）6371 1.083 5.52 質 量 質量百分比 名 稱 (1027g) (％) 水 圈 地 殼 地 函 地 核 0.00141 0.024 4.075 1.876 000.024 000.4 068.1 031.5 地 球 5.976 100.00 4、地球的常數如何？ 幾何常數 赤道半徑 a＝6378160m（定義） 極半徑 b＝6356774.5161m 物理常數 地心引 力常數 GM＝3.986×1014 m3/s2（定義） 地球自轉角速度 ω＝7.2921151467×10-5rad/s（定義） 地球的平均密度 ρ＝5.5145g/cm3 - 4 - 地球的質量 M＝5.976×1027g 5、地球的重 力如何？ 重 力是指加速度 G，為地心引 力對自由落體的 作用 力，地表赤道標準重 力為： GE＝978.03184558cm/sec2 而在極地之標準重 力為： Gp＝983.21772792cm/sec2 地下某一點的G值，是假定物體在該處自由落下 時的加速度。G值並非如一般想像在地函（mantle） 之內漸向地心遞減，而是在地函底部G值達到最大 （約為 1021cm/sec2）後，再逐漸遞減到中心為 零。 在 不同之緯度（ψ）處之標準重 力加速度，可 以下式求得： Gψ＝978.03185（1＋0.005278895sin2ψ＋ 0.000023462sin4ψ）gal 6、地球之磁 力如何？ 地球磁場軸的 兩極一在73°N、100°W，另一在68 °S、146°E。磁軸並 不通過球心，磁 北極與地理北 極差距達1500公里之遙。磁場型態亦隨世紀而改變 ，在1922 年與1945 年間，地磁向西 北方向移動了數 百哩。 地球磁場是由 兩個因素所組成。第一是與地球 旋轉軸並 列的永久磁 力線，這是地球的主要磁 力， 直接和地球旋轉有關。第二是次生磁 力，又名剩餘 磁場，主要為磁場受地球內部產生的其他 力線的影
響而生,因此它在地球各處都是不規則的’而且隨 地震 時改變。經多年觀察’我們知道剩餘磁場現正緩慢 繞著地球向西移 )定義 磁力強度的單位是γ(gama),定義是10°(T 9、地震學的定義為何? gauss;高斯)°在磁南極(地理北極)地磁強度是 地震學( Seismology)一詞源於希臘文 0.7r’在磁北極(地理南極)地磁強度是0.6r。 Seismos即地震( earthquake)之意,再結合 logos 磁南極軸較磁北極軸為大。地磁最小的地方是南1 科學( Science)一字而成。地震學為地球科學之 歸線’南美西海岸有0.25r’最大值可達3r,是 分科’研究地震及其相關現象。 因地區性存有磁性礦物之故。 (二)地震分類 10、地震發生的原因為何? 7、地球之温度變化如何? 地震可分為自然地震與人工地震(例如∶核 在地球上’由地表起向地球內部,其温度乃隨 爆)。一般所稱之地震為自然地震’依其發生之原 深度而增加’其平均遞增率約為每30公尺增加攝 因又可分為 氏1度(1℃/30m),但變動甚大’曾觀測到每6.7 (1)構造性地震丶(2)火山地震丶(3)衝擊性地震(例 公尺增加攝氏1度(1C/6.7m)者,偶而亦會測到 如∶隕石撞擊)。其中又以板塊運動所造成的地殼 隨深度遞減之情形’此可能是由於地下水環流之 變動(構造性地震)為主。 故 由於地球內有一種推動岩層的應力,當應力大 於岩層所能承受的強度時’岩層會發生錯動 8、影響地表温度之因素有那些? ( dislocation)而這種錯動會突然釋放巨大的能 影響地表溫度之基本因素如下 量’並產生一種彈性波( elastic waves)’我們稱 (1)由太陽而來’落於地表之輻射熱 之為地震波( seIsmlc waves)’當它到達地表時 (2)反照率( albedo),為反射與總輻射之比’平均 引起大地的震盪·這就是地震。 為0.29 (3)由底部加熱(溫度梯度)。 11、斷層是否典地震有關? (4)輻射 許多大地震發生後’常出現地表破裂的現象 (5)空氣傳導散熱。 究竟是斷層引發地震抑或地震造成斷層’目前尚無 科學上的定論。但是,斷層經常是地震釋放能量的 地方
- 5 - - 6 - 響而生，因此它在地球各處都是不規則的，而且隨 時改變。經多年觀察，我們知道剩餘磁場現正緩慢 繞著地球向西移。 磁力強度的單位是γ（gamma），定義是 10-5（Γ gauss；高斯）。在磁南極（地理北極）地磁強度是 0.7Γ，在磁北極（地理南極）地磁強度是 0.6Γ。 磁南極軸較磁北極軸為大。地磁最小的地方是南回 歸線，南美西海岸有 0.25Γ，最大值可達 3Γ，是 因地區性存有磁性礦物之故。 7、地球之溫度變化如何？ 在地球上，由地表起向地球內部，其溫度乃隨 深度而增加，其平均遞增率約為每 30 公尺增加攝 氏 1 度（1℃/30m），但變動甚大，曾觀測到每 6.7 公尺增加攝氏 1 度（1℃/6.7m）者，偶而亦會測到 隨深度遞減之情形，此可能是由於地下水環流之 故。 8、影響地表溫度之因素有那些？ 影響地表溫度之基本因素如下： (1)由太陽而來，落於地表之輻射熱。 (2)反照率（albedo），為反射與總輻射之比，平均 為 0.29。 (3)由底部加熱（溫度梯度）。 (4)輻射。 (5)空氣傳導散熱。 二、地震 （一）定 義 9、地震學的定義為何？ 地震學（ Seismology ）一詞源於希 臘 文 Seismos，即地震（earthquake）之意，再結合 logos 科學（Science）一字而成。地震學為地球科學之 一分科，研究地震及其相關現象。 （二）地震分類 10、地震發生的原因為何？ 地震可分為自然地震與人工地震（例如：核 爆）。一般所稱之地震為自然地震，依其發生之原 因又可分為： (1)構造性地震、(2)火山地震、(3)衝擊性地震（例 如：隕石撞擊）。其中又以板塊運動所造成的地殼 變動（構造性地震）為主。 由於地球內有一種推動岩層的應力，當應力大 於岩層所能承受的強度時，岩層會發生錯動 （dislocation），而這種錯動會突然釋放巨大的能 量，並產生一種彈性波（elastic waves），我們稱 之為地震波（seismic waves），當它到達地表時， 引起大地的震盪，這就是地震。 11、斷層是否與地震有關？ 許多大地震發生後，常出現地表破裂的現象， 究竟是斷層引發地震抑或地震造成斷層，目前尚無 科學上的定論。但是，斷層經常是地震釋放能量的 地方
12、斷層可分那些類? 13、何胡震源典震央? 斷層是一種破裂性的變形’兩側岩層廷著破裂 (1)震源( hypocenter):地震錯動的起始點。 面(斷層面)發生相對移動’或上下或前後左右 (2)震央( epicenter):震源在地表的投影點。 依斷面倾斜角度將兩側岩層分為上盤及下盤’因 ※附圖為震源與震央位置示意圖 斷層發生時實際運動情形’已無法追就’所以主 要斷層分類以相對移動而定’分為 正斷属:上握暂下相向下够動 震央 递斷層:上留下园相到向上移動 福彬斷唇:以黑者面到题圈 之左右彬 震波 断層
- 7 - 12、斷層可分那些類？ 斷層是一種破裂性的變形，兩側岩層延著破裂 面（斷層面）發生相對移動，或上下或前後左右， 依斷面倾斜角度將兩側岩層分為上盤及下盤，因 斷層發生時實際運動情形，已無法追就，所以主 要斷層分類以相對移動而定，分為： - 8 - 13、何謂震源與震央？ (1)震源（hypocenter）：地震錯動的起始點。 (2)震央（epicenter）：震源在地表的投影點。 ※附圖為震源與震央位置示意圖
14、何胡浅層地震、深層地震? 最大有感半徑從100公里到200公里 地震震源深度在0~30公里者稱為極淺地震 (3)稍顯著地震( moderate earthquake):最大有 ( very shal low earthquake)o在30~70公里者 感半徑從200公里到300公里 稱為淺層地震( shallow earthquake)。在70~300 (4)顯著地震( remarkable earthquake):最大有 公里者稱為中層地震(inte 感半徑300公里及 earthquake)在300~700公里之地震為深層地震 thauake 18、何謂地震序列? 相同地震發生特性(如時丶空)之地震’依其 15、何謂速地地震? 發生時間先後排列’即為地震序列。而所謂同一糸 依本局規定’震央在台灣300公里以外者’稱 列之地震’係指發生位置鄰近’時間上連續之所有 為遠地地震(如按國際規定’則以1000公里為標 地震’包括前震丶主震丶餘震及群震∶其定義又分 别如下 (1)前震( Foreshock):同一系列之地震中’於主 16、何謂有感地震、無感地震、前震、餘震? 震之前發生的地震稱之。唯有時前震為時甚 凡地震所造成之地表震動’為人體所能感覺到 短’且不顒著。 的稱為有感地震∶反之’則為無感地震 (2)主震( Main shock):同一糸列之地震中規模最 在主要地震發生之前’有時先發生若干次小地 大者稱為主震;若最大者有兩個’則先發生者 震’謂之前震( Foreshock) 稱為主震。 在主要地震之後’常有若干次小地震相繼發 (3)餘震( Aftershock):同一糸列之地震中,主震 生’謂之餘震( Aftershock)。 之後發生的地震稱之。 前震有時不易察覺’而餘震則較前震明顒 (4)群震( Swarm Earthquakes):同一糸列之地震 中,其大小無法區分何者為主震之地震’或稱 17何謂局發丶小區城·稍颟著地震及颟著地震? 之為頻發地震。 為區分有感地震之大小’我國依最大有感距離 分為 19、何謂假地震? (1)局發地震( local earthquake):最大有感半徑 人類對大氣運動遠較對大地運動敏感。有許多 小於100公里。 低頻率聲響往往可以被感到’卻不能真正聽到 (2)小區域地震( small-- felt-area earthquake) 被誤以為是地動。此種擾動稱之為假地震
- 9 - - 10 - 14、何謂淺層地震、深層地震？ 地震震源深度在 0～30 公里者稱為極淺地震 （very shallow earthquake）。在 30～70 公里者 稱為淺層地震（shallow earthquake）。在 70～300 公 里 者稱為中層地震（ intermediate earthquake）。在 300～700 公里之地震為深層地震 （deep earthquake）。 15、何謂遠地地震？ 依本局規定，震央在台灣 300 公里以外者，稱 為遠地地震。（如按國際規定，則以 1000 公里為標 準） 16、何謂有感地震、無感地震、前震、餘震？ 凡地震所造成之地表震動，為人體所能感覺到 的稱為有感地震：反之，則為無感地震。 在主要地震發生之前，有時先發生若干次小地 震，謂之前震（Foreshock）。 在主要地震之後，常有若干次小地震相繼發 生，謂之餘震（Aftershock）。 前震有時不易察覺，而餘震則較前震明顯。 17、何謂局發、小區域、稍顯著地震及顯著地震？ 為區分有感地震之大小，我國依最大有感距離 分為： (1)局發地震（local earthquake）：最大有感半徑 小於 100 公里。 (2)小區域地震（small-felt-area earthquake）： 最大有感半徑從 100 公里到 200 公里。 (3)稍顯著地震（moderate earthquake）：最大有 感半徑從 200 公里到 300 公里。 (4)顯著地震（remarkable earthquake）：最大有 感半徑 300 公里及以上。 18、何謂地震序列？ 相同地震發生特性（如時、空）之地震，依其 發生時間先後排列，即為地震序列。而所謂同一系 列之地震，係指發生位置鄰近，時間上連續之所有 地震，包括前震、主震、餘震及群震：其定義又分 別如下： (1)前震（Foreshock）：同一系列之地震中，於主 震之前發生的地震稱之。唯有時前震為時甚 短，且不顯著。 (2)主震（Main Shock）：同一系列之地震中規模最 大者稱為主震；若最大者有兩個，則先發生者 稱為主震。 (3)餘震（Aftershock）：同一系列之地震中，主震 之後發生的地震稱之。 (4)群震（Swarm Earthquakes）：同一系列之地震 中，其大小無法區分何者為主震之地震，或稱 之為頻發地震。 19、何謂假地震？ 人類對大氣運動遠較對大地運動敏感。有許多 低頻率聲響往往可以被感到，卻不能真正聽到，而 被誤以為是地動。此種擾動稱之為假地震
(pseudoseisms 生和波傳播方向垂直的運動 如1930年1月28日晨,美國加州南部居民感 雷利波( Ray leigh wave):質點在平行於震 覺一連串輕微地震’伴隨低沈的隆隆聲’門窗格格 波傳播的垂直面上’沿著橢圓形軌跡震動。 作響’事實上這是遠在150哩外的戰艦試射所造成 地震波通過介質時’其質點運動示意圖如下 的假地震。 20、人工水庫是否與地震之活動有關? 地震學家在1940年左右發現,世界上有一些地 方於水庫建築完成後’當地地震活動有増加之現 象’此種現象是因為人工湖的建造而增加其周圍地 ctn 層的負荷所致。但是’通常這只是一種暫時性的自 然現象。 (三)地震波 21、主要的地震波有那些? 地震波依傳播路徑可分為兩大類 兩倍援幅 (1)體波( body wave):可在地球內部傳播’依波 動性質之不同又分為 洛夫波 地讚波傳播方向 ①P波( primary wave,縱波或壓縮波):性 質與音波相似’質點運動和波傳播方向 致’速度最快 ②S波( shear wave or secondary wave,橫 波或剪力波)∶質點運動與波傳播方向垂 直’產生前後左右在水平各方向的振動’速 度次之。 d0雷利波 (2)表面波( surface wave):沿地球表層或地球內 部界面傳播’主要可分為 ①洛夫波( Love wave):質點沿著水平面產
- 11 - - 12 - （pseudoseisms）。 如 1930 年 1 月 28 日晨，美國加州南部居民感 覺一連串輕微地震，伴隨低沈的隆隆聲，門窗格格 作響，事實上這是遠在 150 哩外的戰艦試射所造成 的假地震。 20、人工水庫是否與地震之活動有關？ 地震學家在 1940 年左右發現，世界上有一些地 方於水庫建築完成後，當地地震活動有增加之現 象，此種現象是因為人工湖的建造而增加其周圍地 層的負荷所致。但是，通常這只是一種暫時性的自 然現象。 （三）地震波 21、主要的地震波有那些？ 地震波依傳播路徑可分為兩大類： (1)體波（body wave）：可在地球內部傳播，依波 動性質之不同又分為： ○1 P 波（primary wave，縱波或壓縮波）：性 質與音波相似，質點運動和波傳播方向一 致，速度最快。 ○2 S 波（shear wave or secondary wave，橫 波或剪力波）：質點運動與波傳播方向垂 直，產生前後左右在水平各方向的振動，速 度次之。 (2)表面波（surface wave）：沿地球表層或地球內 部界面傳播，主要可分為： ○1 洛夫波（Love wave）：質點沿著水平面產 生和波傳播方向垂直的運動。 ○2 雷利波（Rayleigh wave）：質點在平行於震 波傳播的垂直面上，沿著橢圓形軌跡震動。 地震波通過介質時，其質點運動示意圖如下：