【給父母的科普知識私藏包】為什麼會有地震?

2019.09.01

by 胡妙芬 (親子天下小行星)

【給父母的科普知識私藏包】為什麼會有地震?

插畫|呼拉王

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臺灣位處歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界處,因此常發生地震,造成生命及經濟損害,本期就來認識這個經常造訪的「不速之客」。

地震的原因來自深深的地下,小朋友們用眼睛看不見,所以需要發揮一點想像力,才有辦法理解地球內部發生的事。以下就是本期〈為什麼會有地震?〉的知識私藏包,幫助您為孩子補充說明,一起探索人類感官無法企及的地底世界。

Q1:妙妙喵說,地球外面冷、裡面熱;地球最深處的「地核」有攝氏六千度!那為什麼我們住在地球表面,不會被燙到呢?

A:地球已經高齡四十五億又四千萬歲了! 四十五億多年前,地球剛誕生的時候,是由很多很多的微行星互相撞擊、集結而成。不斷不斷的隕石撞擊,使得年輕的地球有很長一段時間一直呈現高溫的「熔融」狀態,而且地球內部的放射性物質也不斷的進行核反應,放出熱量,使地球熱上加熱。

幾億年後,地球周遭的微行星都已經被融合得差不多了,頻繁的隕石撞擊停下來,地球的溫度終於開始慢慢冷卻(時間約莫從三十八億年前開始)。但是地心深處的核反應還是沒有停止,直到現在,仍持續不斷的發熱ing,現代的地球才會呈現外冷內熱的狀況。不過,核反應的原料總會有消耗殆盡的一天,到時候,地球會整個冷透,變成一顆沉寂的星球,只不過那已經是猴年馬月,不知幾十幾百個億年以後的事了。

Q2:為什麼地球的外面是「岩石」,裡面卻包著「金屬」呢?

A:這個問題的答案,藏在上一題提到的地球「熔融」狀態中。當地球在熔融狀態時,物質可以四處流動,所以基本上,物質是均勻分布的;但是,當地球從熔融狀態開始冷卻的時候,比較重的物質就會沉到地心深處,像是鐵、鎳等金屬,形成「地核」;比較輕的物質則留在上層,像是鐵矽酸岩、鎂矽酸岩, 構成了「地函」;而最輕的物質則留在表面,像是鋁矽酸岩,慢慢冷卻後,就變成了「地殼」。

Q3:板塊運動會造成地震,為什麼腳底下的板塊在移動我都沒有感覺呢?

A:因為板塊移動實在很慢! 我們臺灣位在歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界處,菲律賓海板塊以每年七到八公分的速度,朝著歐亞板塊擠過去。想想看,「一年七到八公分」,這麼慢,我們當然無感。

不只如此,因為板塊間的擠壓扭曲,我們臺灣的形狀也會慢慢變形。氣象局的科學家用GPS測量發現,蘭嶼每年移動八公分(慢)、高雄移動四公分(很慢)、臺北移動○·五公分(非常慢)……臺灣南北用不同的速度移動,據說照這樣變動下去,幾百萬年後的臺灣,有可能會從「番薯」變「香蕉」喔!

Q4:大人討論地震時,經常提到「斷層」,斷層是什麼?跟地震有什麼關係?

A:當板塊運動,造成地下岩層斷裂時就會形成地震。而這些岩層的破裂面就是「斷層」,你也可以說它是板塊的傷痕吧! 就像傷痕有新有舊一樣,斷層也有還在活

動和已經不活躍的斷層。如果我們把房子蓋在還很活躍的斷層附近,不管斷層是突然位移或慢慢變化,都會破壞我們辛辛苦苦蓋好的房子,所以最好要避免。

Q5:大人說地震很危險,有誰可以告訴我地震快要來了,讓我們可以把握時間,趕快先躲好呢?

A:要是真的能這樣就好了!科學家們一直很認真想找到預測地震的方法,拯救成千上萬因為突然地震而死亡的人命。不過很可惜,到目前為止還沒有成功,因為預測地震比預測天氣難多了! 天氣的變化像是雲團、溫度、溼度、風向、大氣壓力等都發生在空中, 比較容易偵測得到;但造成地震的岩層擠壓、變形或斷裂,大多深深的埋在地下,很難觀察得到。所以科學家往往只能在地表上利用一些蛛絲馬跡,間接的監測地下深處岩層的動靜。例如,有些岩石受到擠壓、快要斷裂之前,會發出特殊的電磁波,所以只要測到地層出現異常的電磁波,就表示「可能」會有地震。

有人也發現,在地震來臨前,地下水中的「氡氣」含量會突然變多或變少。但是,這些研究都還有很長一段路要走,而且造成地震的原因很複雜,每一次都不一樣;在這次地震中出現的現象,到了下次不一定會出現;所以要找到可靠的預測方法,我們還要再等一等。

作者簡介|胡妙芬

臺大動物研究所碩士,兒童科普教育領域教學專家,兒童科學網站「科學小芽子」站長,兒童科普、動物作家。

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