地球科學課程 海底擴張與板塊構造

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我們所居住的地球表面，其實是由大大小小數個不同的「板塊」所構成，這些板塊的運動，造就了地球表面上有著各式各樣的地貌，例如山脈、裂谷、中洋脊…。科學家們得以提出「板塊構造學說」，是根據先前的「大陸漂移學說」與「海底擴張學說」作為根基，所發展出來的理論。本次的實驗中，將學習科學家們如何透過地球數千年至百萬年發生一次的「地磁反轉」現象，找出海底擴張的證據

背景知識

板塊構造學說指出，地球的岩石圈被分成數個大大小小的板塊，由於它們位於更熱、更容易移動的軟流圈(地函的上層)頂部，因此產生相對移動

海底擴張導致地球板塊移動。當岩漿沿著中洋脊上升至地表時，會產生新的洋殼，使覆蓋的玄武岩破裂，並迫使其到達地表。新的玄武岩熔岩擴散並冷卻，使較舊的洋殼遠離山脊，而較新冷卻的玄武岩則最接近山脊。隨著時間推移，這個過程不斷被重複，在擴張中心的兩側都可以找到對應逐漸古老的岩石層。當海底擴張時，它會將板塊彼此推開，導致板塊移動

「古地磁學」為研究岩石磁性的一門學問，這間接提供了海底擴張的證據。構成洋殼的玄武岩熔岩含有磁性礦物「磁鐵礦」，當玄武岩冷卻時，磁鐵礦內的磁性方向將與地球的磁場一致

每隔數千年至數百萬年，地球磁場可能出現磁極反轉的現象。當磁極反轉發生時，在擴張中心形成的玄武岩磁性方向將與先前所形成的岩石相反。這一發現使科學家認識了磁極反轉: N極變成S極；S極變成N極，這個反轉的現象也為海底擴張提供了進一步的證據

實驗設備與材料

*PART4所使用的海底擴張模型由磁鐵和鞋盒製作而成，與PART1所製作的紙模型不同，建議教師於實驗前協助學生製作此模型

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