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  《一起FUN科學》為何地牛會翻身-從日本強震談起
  2011/3/29 | 作者:王寶勛 | 點閱次數:764 | 環保列印
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  三月十一日,日本發生芮氏規模九.○的強震,引發海嘯與核能電廠事故,我們除了對受災的人們表示難過與哀悼,也對日本人民理性有秩序的面對災難感到讚嘆。這回,讓我們一起來了解「地震」!
廣闊堅固的大地要發生震動,一定要有很大的能量,地震的原因除了地下核爆等人為因素外,都是來自大自然的力量,例如:斷層錯動、火山活動、岩溶塌陷、隕石撞擊、地函物質變化等。斷層錯動是發生地震最主要的原因,如果發生在陸地或靠近陸地的海底斷層錯動,會對居住在附近的人們造成災害,這次日本強震的震央,就在日本本州東北近海(圖1)。
先來談談地球的構造,這用茶葉蛋來比喻頗為適合(只是地球的形狀是圓形的),蛋外面有層蛋殼,地球最外層也有「地殼」,蛋白就像「地函」,而蛋黃可比喻成「地核」(圖2)。請注意,最外層的地殼既不平整(高低的地形)也不完整(破碎的板塊),茶葉蛋為了入味,蛋殼是破碎的(圖3),地殼也由大大小小的板塊組成,這些板塊也並非固定不動,它們彼此之間受到地函的熱對流作用。地殼上的岩石圈是浮在軟流圈上流動著的,這個速度慢到幾乎不易察覺。
再來了解板塊運動,可以觀察一碗海帶味噌湯。味噌受熱上下翻攪流動,就像地函的熱對流作用,海帶浮在味噌湯上漂動,就像板塊運動。海帶彼此間有互相靠近碰撞的,也有互相遠離分開的,更有平行錯身而過的,板塊運動也像這樣。板塊有海洋板塊和陸板塊,彼此之間的邊界互相靠近碰撞的,稱為「聚合性板塊邊界」;互相分開的,稱為「張裂性板塊邊界」,至於錯身而過的就稱為「錯動性板塊邊界」(圖4)。
在板塊邊界處,因為彼此間相對運動,碰撞擠壓之處,便產生陸地上的高山和海洋中的海溝,張裂處就形成陸地上的裂谷或海洋的中洋脊等地形,而板塊運動也會累積能量,並在地表上形成斷層,受到板塊運動的力量擠壓或張裂,斷層斷裂錯動時釋放出能量,以地震波的方式向外傳遞,就是地震(圖5),如果是海底斷層的大範圍錯動,就會讓海水發生大規模上下起落,傳遞到岸邊就形成海嘯(圖6)。
地球是個「活」的星球,板塊運動不斷的發生,地震是不可避免的,尤其是台灣位在歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊交界的聚合性板塊處(圖7),對地震的認識與防災更形重要。有人希望地震常常小規模的發生,隨時將能量釋放出來,千萬別「太平盛世」太久,累積太多能量未釋放就令人擔心了,你認為呢?
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