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地質調查導論一 |
地質調查四 |
地球的奧秘 |
高等構造地質學 |
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地震與斷層力學 |
野外地質學實習 |
地球構造 |
地體構造書報討論 |
地質調查導論一
本課程係以非地質科學系本科學生為授課對象，為全校性選修之通識課程。學程為半年，每學期開五班，為二學分課程，係利用學期中間，出發到野外考察，教授臺灣活動造山帶的各種地質現象。課程採集中上課方式，不排定課表，但每學期上課前將指定參考書籍請同學先行嬝炕A並在集中上課前在校內先集中上一次課(3小時)，介紹臺灣地質概論、基礎地質與野外地質調查簡介。於野外地質考察行程中，以學習單進行綜合討論。修課者需考量是否影響其他課程的上課時間。因考量師資、車輛與教學設備，每學期學生名額上限訂為200名，分為五班授課，每班至多40名。課程規劃及實際上課以臺灣東北海岸、海岸山脈和花東縱谷及中央山脈之地質探索。
本課程日標為藉著野外親身觀察不同的地質現象，結合臺質地質，了解臺灣不同構造區塊的地質特性和演育的歷史，以期進一步讓學生關懷及重視臺灣的地質環境。
(一) 行前課程:
1. 野外地質裝備介紹
2. 台灣地體構造構概論
3. 臺灣的變質作用
4. 臺灣的岩石和礦物
5. 期中考試
四天三夜的野外行程如下:
第一天(星期五)，東北海岸：
1. 陰陽海:介紹陰陽海成因，觀察實體化石、生痕化石和節理系的成因。
2. 萊萊火成岩岩脈:介紹龜山島及活火山作用，觀察火成岩脈和硬葉岩的關係和低度變質岩的鉛筆狀構造。
3. 東澳粉烏林變質雜岩：介紹高度變?作用及出露地表成因，觀察海洋地殼蛇綠岩變質作用的產狀，教導學生辨認超基性岩中的橄欖石和輝石。
4. 花蓮七星潭:介紹1951年花東地震系列、觀察地震所形成的海階。
夜宿花蓮。
第二天(星期六)，花東海岸：
1. 二十號橋砂岩岩脈:介紹海岸山脈地層名稱及構造演化史，觀察及解釋砂岩岩脈的成因。
2. 石門柱狀玄武岩:奇美火成雜岩及火山噴發史，觀察岩漿冷凝形成的柱狀解理。
3. 石梯坪:介紹海階成因、定年方法和火山噴發產物和相關構造，觀察不同海階面、壺穴、火山灰和火山碎屑之沈積產狀和單面山。
4. 三仙台:介紹斑狀安山岩和浮石成因，觀察及尋找玉髓。
5. 小野柳地形景觀區:介紹判定岩層上下關係之沈積構造，觀察波痕、交錯層和脫水構造。
夜宿台東。
第三天(星期日)，花東縱谷：
1. 利吉地質公園:介紹海溝產物利吉混同層的成因和海洋地殼蛇綠岩套，觀察泥岩中的剪切構造和大小不一的外來岩塊。
2. 枕狀玄武岩:介紹海洋地殼枕狀熔岩產狀，觀察枕狀熔岩產狀。
3. 池上大坡國小:介紹1951年花東地震系列、地表變形觀測儀器和池上斷層潛移特性，觀察潛移活動對大坡國小人造建物如溜滑梯和擋土牆的破壞情形。
4. 瑞穗瑞北溪尋寶:介紹變質岩相及片岩中常見的礦物組合。學生於瑞北溪谷中搜尋辨別石榴子石、陽起石和藍閃石片岩(竹葉石)。
夜宿花蓮。
第四天(星期一)：
1. 太魯閣國家公園砂卡礑步道：介紹太魯閣峽谷成因、地質概述和地質構造。觀察不同型態的褶皺。
返回臺北。
地質調查四
本課程的目的是讓學生在實際野外地質調查的實習經驗中學習研究經驗，身為地質學者最重要的研究範疇之一就是野外調查研究，另外以備將來就業服務社會時能擁有充分的訓練及技巧，而勝任地質師的職責。
本課程預備分為兩部分，第一部份以沈積岩、以及活動構造與動力地形為主要教材。
第二部份的教材以變質岩及變質構造為主並探討台灣的形成機制與造山活動
野外時間:
路線：
第一天：台北─臺東－太麻里；
第二天：太麻里海岸－新香蘭－金崙－太麻里；
第三天：太麻里海岸－新香蘭－金崙－太麻里；
第四天：太麻里海岸－新香蘭－金崙－太麻里；
第五天：太麻里－達仁－南田－塔瓦溪─臺東－台北。
學習內容：
1. 隱沒帶變質雜岩內之變質岩及變質構造野外調查與資料蒐集整理。
2. 板岩帶之野外調查與資料蒐集整理。
3. 輕度至及低度變質岩帶之變質岩及變質構造野外調查與資料蒐集整理。
4. 實地繪製變質岩及變質構造地質路線圖及平面地質圖。
5. 變質岩及變質構造之定位，投影與解釋。
教科書：Compton, R. R. (1985). Geology in the field, John Wiley & Sons.
Marshark, S. and G. Mitra
(1988). Basic methods of
structural geology, Prentice-Hall, Engle- wood Cliffs, N. J.
成績評量方式:野外實習表現：50％，野外地質實習學期報告：50％
地球的奧秘
本課程將以地質現象作為引言，來談論全球的地球科學的問題。所以，首先以地球的演化歷史談起，如此便可以有全面性的地球科學的概念，之後依序有板塊運動學說、大地構造環境、火山、地震、古生物、岩石與礦物、古氣候、礦產與能源、台灣島的演化史、台灣的自然環境。每一主題會以台灣以關的例子來討論說明。
本學期課程將配合翻轉教學有所改變：每週第一小時播放課程影片，第二小時則以分組討論為主，網頁上的課程大綱及內容則作為同學參考為討論的輔助，請同學事先預習，以期增加與同學互動的機會，充分溝通達到修課的目標。
(1)本課程為尊重同學選修課程的權利，因此”第一&二週上課點名未到（包括遲到或早退之點名）視同自動退選”。被退選的名額將開放加選，如有困難應事先說明或請假。
(2)請注意課程資訊中之評分標準，準時出席，繳交作業及報告。
(3)在課程網頁作業中有心得與提供資源的部份是心得報告的評分標準。在討論區或作業中發表的意見，建議及討論內容則為建議及討論的評分標準。
高等構造地質學
地球科學家目前對於「大陸地殼發震帶以下之深處斷層作用」還不是很瞭解。在這個深度的斷層作用不再只是脆性破裂，而是有韌性（或柔性）變形的反應。這些斷層作用及機制不但有其重要性，而且也是目前在地體構造研究上最有爭議性的問題之一。這個問題牽涉到大陸地殼及其岩石圈是如何變形的？集中還是分散？我們將在一系列的書報討論中，探討在觀察資料及分析得到的控制及證據。
地震與斷層力學
傳統上地震的研究是屬於地震學家的領域，而斷層的研究是屬於地質學家的領域，這個差距由於近二十年來的研究慢慢的縮小，現在我們知道地震是斷層面上動力滑動的結果所引起。本課程給地震和斷層的研究架起了溝通的橋樑﹐在本課程裏回顧了地震學、地質學和大地測量學的觀察，並以岩石力學的原則加以解釋。
本課程的第一部分介紹脆性破裂和岩石摩擦的機制，這個部分是下面描述地質現象的基本觀念，其中包括了破裂力學(fracture mechanics) 的重要結果，並與實驗的結果互相對照，尤其強調剪力的破裂，接著推導出岩石摩擦的組成定律與決定滑動穩定性的條件。本課程的第二部分，主要是自然現象的觀察，它包括一章斷層靜力學，集中討論斷層的地質和流變性，另一章是斷層的動力學，主要是與地震力學有關的地震觀察，第三章則是有關地震的循環，描述了大地構造系統的性質。本課程的最後一部分，包括一章地震大地構造，探索地震在各種不同的大地構造環境下所扮演的角色，最後一章則回顧了地震預測和災害研究等重要課題的研究。作者的目的是希望引導大眾對地震和斷層作用有普遍的瞭解，而不只是對研究方法的一個複習。致於數學的方法則盡量強調主題使其簡單化和敘述化，每個主題都是根據在不同構造環境下的關鍵觀察資料來描述。
本課程包括了一千兩百多篇的參考文獻，這些文獻足夠讓學生去追求更深入的興趣，本課程適合作為一個初級研究者對地震學、地震工程學、構造地質和岩石力學等課的基礎，它對於這些方面的研究工作者必定是非常有價值的。
野外地質學實習
地球科學家目前對於「大陸地殼發震帶以下之深處斷層作用」還不是很瞭解。在這個深度的斷層作用不再只是脆性破裂，而是有韌性（或柔性）變形的反應。這些斷層作用及機制不但有其重要性，而且也是目前在地體構造研究上最有爭議性的問題之一。這個問題牽涉到大陸地殼及其岩石圈是如何變形的？集中還是分散？我們將在一系列的書報討論中，探討在觀察資料及分析得到的控制及證據。
我們希望藉由此課程來了解並回答大陸地殼岩石圈之地體構造變形是集中還是分散的，包括以下問題：
－ 從地質學上的觀察可以告訴我們什麼？
－ 從地球物理學方面的觀察可以告訴我們什麼？
－ 從大地測量學方面的觀察可以告訴我們什麼？
－ 從地球化學方面的觀察可以告訴我們什麼？
－ 從實驗岩石流力學方面的模型可以告訴我們什麼？
１。本課程為尊重同學選修課程的權利，因此”第一週上課點名未到（包括遲到或早退之點名）視同自動退選”。被退選的名額將開放加選，如有困難應事先說明或請假。２。請注意課程資訊中之評分標準，準時出席，積極參與提問及討論。 3。在課程網頁討論區中發表的意見，建議及討論內容則為報告的評分標準。 4。上課時吃東西，睡覺，聊天被點到，每次扣一分。 5。請假請事先通知，事後請補證明，如不遵守以曠課記。
地球構造
地質學的研究目的，是要從地球現在的構造，也就是現在地球的形狀及地球內部各種岩石的構造，利用物理學、化學及生物學的理論，推論出地球自形成以來變動的歷史。
本課程的主要內容是介紹瞭解現在地球構造的方法與技術，以及解釋地球構造所需要的基本理論。
Earth Structure is concerned with the deformation
of rocks in the Earth's lithosphere. It integrates topics concerning
deformation at all scales of observation, and emphasizes the linkages between
structural geology and tectonics.
We can’t
understand continental deformation without understanding mountains, we can’t understand mountains without understanding folding and
faulting, we can’t understand folding and faulting without
understanding ductile and brittle deformation mechanisms at the atomic scale.
地體構造書報討論
造山帶的地質歷史不但記錄了構造演變的主要階段，也記錄了地殼深部的地質作用(板塊流變學和動力學、變質及岩漿作用)與地表地質作用(侵蝕，沈積與氣候)之間的相互影響。近年來更多著重在造山運動的力學和熱力學方面的研究對大陸岩石圈在隱沒帶內的反應提供了更好的瞭解。今天, 在釵h針對造山帶演變的研究中顯示了，在不同的時間尺度下，地表地質作用所扮演的主要角色
。 例如, 透過實驗和地質方法廣泛研究侵蝕在掘升和增積造山帶變形歷史記錄中的角色。本書報討論將集中於庫侖類型逆衝楔動力學對地表地質作用的影響。由重要臨界尖型理論預測, 此理論將聚合楔狀體中地形和構造運動鏈接在一起, 顯示同構造運動的侵蝕影響造山楔狀體的臨界狀態並且在構造運動，侵蝕及沉積作用之間的動力學內包含了使得造山楔狀體系統趨向一種穩定狀態的重要反饋機制。
為了提供造山帶演變當下的進展的全面概覽，我們蒐集在聚合環境下對構造運動和地表地質作用之間相互作用之研究。
現代創新且/或者多重學科的途徑(類比和數值模擬, 影像處理、定量地貌學, 大地測量學) 同時歡迎由化石或活動造山帶傳統區域野外研究的案例（如臺灣, 紐西蘭的南部阿爾卑斯, Cascadia 造山帶、喜馬拉雅山, 阿爾卑斯山...等) 以及針對個別參數扮演角色的所有研究。主要期刊包括：Nature, Sciences, Tectonics, Jour. of Structural Geology, Geology,
Tectonophysics, Jour. of Geophysical Research, Geodynamics等等。讓研究生們充分討論造山帶的地質歷史演化過程。