高中地球科學（紐約州立大學考試）

此文字是為幫助學生準備紐約州立大學考試而編寫的。因此，它密切遵循紐約州數學、科學和技術標準。

導論概念

觀察和推斷

觀察基本上意味著觀察某件事並記錄下它所做的任何事情。例如，你可以密切觀察一隻飛過的鳥。推斷是根據一個人已經知道的東西，並僅僅根據這一點得出結論。假設你看到窗戶上有雨 - 你可以從這一點推斷出，天空是灰色的。

密度

密度概念是理解地球科學許多方面的基礎。密度是一個匯出單位。也就是說，物質的密度必須從其他測量值計算（或匯出）。密度是透過使用給定樣品的質量（克）和體積（毫升或立方厘米）來計算的。質量是使用天平測定的，液體或固體的體積可以使用量筒測定。在本課程中，密度公式在《地球科學參考表》的第 1 頁上顯示為

D = m/v，其中 D 代表密度；m 代表質量；v 代表體積。一些其他科學和工程學科使用密度公式的略微不同的形式。需要使用密度公式來解決的問題的解決方案應包括相應的公制系統（或 SI）單位。

密度被認為是一種內在屬性。也就是說，材料在特定溫度和壓力下的密度保持不變，無論所考慮的樣品大小如何。密度可能有助於識別特定的材料，例如礦物，或者有助於解釋或預測材料在與其他材料相互作用或經受溫度或壓力變化時的行為。

百分比誤差

“百分比誤差”的概念也稱為“與接受值的百分比偏差”，而第二個術語可能更有助於理解在用於計算它的公式中實際確定的內容。地球科學參考表中給出的所有公式都在第 1 頁上。

該公式為 (|(接受值-測量值)|/(接受值))*100，有時寫為

|(與接受值的差)|/(接受值)*100，或簡化為：(與接受值的差)/(接受值)*100。

因為你已經乘以 100，所以該公式將產生一個百分比值，因此你的計算值中應該顯示適當的 % 單位。你可以將值報告為正數或負數，這將提供有關你的測量值是“高”還是“低”的資訊，但通常報告百分比偏差的絕對值（差值轉換為正數）。

百分比誤差或百分比偏差的概念與統計學中一些人使用的度量有關，在這種度量中，你確定測量值（或從測量值計算出的值）與被視為“已知”或“接受”的值有多接近。因此，如果與接受值的百分比偏差很高，那麼“誤差”一詞有時會導致人們感到恐慌，認為做錯了什麼。如果接受值很小，即使你的測量值接近接受值，也可能出現非常高的百分比偏差。也可能，你正在測量的特定事物（例如，礦物樣品的質量）的密度可能與“接受”的密度略有不同，因為它包含一些“雜質”（元素組成的變化）。如果你計算出與接受值的百分比偏差值很高，請確保計算正確，但不要改變測量值來降低這個百分比，因為這些值是基於實際觀察的！

示例問題

選擇題

以下哪個選項代表一個質量為 200 克，體積為 150 立方厘米的金屬塊的密度？

(A) 3 000 克每立方厘米。 (B) 50 克每立方厘米。 (C) 350 克每立方厘米。 (D) 1.3 克每立方厘米。

簡答題

(D) 1.3 克每立方厘米

地球的尺寸

地球的形狀

地球是一個扁球體。它在赤道處隆起，在兩極處扁平。

其球形形狀的證據來自太空拍攝的地球照片，在月食期間看到地球的影子，以及船隻似乎隨著它們駛向更遠的海域而下沉的事實。此外，北極星的高度隨著緯度的增加而增加。

地球是扁球體的證據來自太空拍攝的地球照片，以及地球表面重力變化（在兩極扁平處更強，在赤道隆起處更弱，此外，重力不是垂直向下拉）。此外，當緯度增加時，北極星的高度不會均勻變化。

地球的最佳模型是地球儀或球體，因為 Yunus 說雖然地球是扁球體，但只是稍微扁平而已。在 Regents 考試中，經常會出現關於地球形狀的問題，答案是乒乓球，因為它光滑且圓形。

岩石和礦物

礦物

礦物是天然存在的、無機、晶體固體。

無機物質是指非生物形成的物質，在大多數情況下，這適用於所有礦物，儘管有一些顯著的例外。無機分子通常不含碳作為其原子結構中的成分，但同樣，也有一些無機礦物是這一一般說法的例外。

如果一種物質具有規則的、重複的原子結構，則稱該物質為晶體。每種礦物都有特定的原子結構和化學式，如地球科學參考表第 16 頁所示。由這些原子構成的單個分子形成了這種礦物的最基本結構，然後通常與其他相同種類的分子進行化學結合，使礦物變得更大。礦物樣品可能是微觀的，也可能是非常大的，但所有相同型別的礦物的晶體都具有相同的化學和物理性質，因為它們具有相同的化學成分、化學鍵型別和礦物分子中各個原子的位置。這一事實表明，無論是大還是小的單個礦物對化學和物理測試的反應相似，這對識別礦物非常有用。

礦物是固體。實際上，有一類物質被稱為晶體液體，但它們不符合本課程所需的定義。

岩石和礦物的區別

岩石 - 任何自然形成的礦物物質集合體或塊體，構成地球地殼的重要且可觀的部分 (AGI)。

礦物 - 天然形成的化學元素或化合物，具有確定的化學成分範圍，通常具有特徵性的晶體形態 (AGI)。

礦物的性質

硬度

礦物的硬度用幾個相對尺度來測量，這些尺度由一種礦物刮擦另一種礦物的表面有多容易來確定。莫氏硬度計有十個等級。#1 滑石，#2 石膏，#3 方解石......到 #10 金剛石，由於其碳原子的內部排列及其四面體形狀中的原子鍵力，它是自然界中最堅硬的物質。

條痕

礦物的條痕是指礦物在非常堅硬的表面（通常是未上釉的瓷板）上刮擦時留下的粉末的顏色。大多數條痕板是白色的，但有些可能是深色的。由於條痕板在莫氏硬度計上的硬度約為 7，因此能夠刮擦條痕板的礦物顯然不會留下粉末（除了條痕板本身的粉末之外）。通常，我們會根據礦物產生的條痕顏色將它們分組。奇怪的是，許多在較大樣品中看起來很閃亮的金屬礦物在條痕板上留下深色或有色線條。由於微量的元素可能會導致礦物呈現不同的顏色，但條痕往往保持或多或少的一致，因此我們有時說，粉末狀礦物的顏色，或條痕，是識別礦物身份比單獨使用顏色更準確的測試。

顏色

礦物的顏色通常很容易受到多種因素的影響，例如礦物原子結構中微量的雜質。礦物表面的風化也會影響顏色的外觀，因此顏色通常不是識別特定礦物像硬度、礦物斷裂方式，甚至條痕（粉末狀礦物的顏色）那樣可靠的方法。

除了顏色之外，礦物還可能具有許多其他光學特性，這些特性可能是特定礦物或礦物組特有的。

解理和斷口

礦物斷裂的方式主要受其分子內部排列的控制。雖然所有礦物都被認為是晶體，因此在結構上具有重複的原子圖案，但有時這些圖案中的化學鍵允許礦物沿著光滑的平面斷裂。其他時候，則會產生不均勻的表面。由於礦物斷裂的方式是分子圖案的表達，我們可以利用這一可見特徵推斷有關礦物內部結構的性質。此外，礦物斷裂的方式是特定礦物的特徵性識別特徵。斷裂礦物可能會產生令人驚訝的結果，因為有些礦物在形成時可能會產生光滑的晶體形狀，但斷裂卻是不均勻的。

當礦物沿著光滑的平面斷裂時，它具有稱為解理的性質。礦物可以沿著一個解理方向或多個方向斷裂。當存在多個解理方向時，我們還想知道不同解理方向之間形成的角度。單個解理方向被推斷為延伸到整個樣品中，因此不要將礦物樣品不同側上出現的相同解理平面的平行邊混淆。一個例子是滷石，它沿 3 個解理方向斷裂，每個解理方向相互之間成 90 度角。這種斷裂模式會產生一種傾向於立方體的礦物樣品形狀，但立方體形狀的任何兩個相對邊實際上都在同一個平面上，因此斷裂樣品的六個邊是三個解理方向的結果。使用臺式鉗等工具慢慢地斷裂礦物，並觀察解理平面在施加應力時形成，這很有趣，儘管你應該佩戴適當的安全裝置，因為有時樣品的小碎片會不可預測地飛出！

當礦物斷裂不均勻，並且不沿著光滑的平面斷裂時，則稱其斷口。有時斷口型別本身就是特徵性的，例如石英。石英具有所謂的貝殼狀斷口。其斷裂表面看起來有點像碎玻璃（大多數玻璃都是由石英制成的），而“貝殼狀”這個名字來自“貝殼”（就像海貝）這個詞，因為這種斷口在礦物斷裂時會在礦物上形成一個貝殼狀凹陷。

瞭解特定礦物如何斷裂，以及它們是否具有某種斷口型別或是否具有一個或多個解理方向，是幫助識別礦物或預測特定礦物在斷裂時可能表現出的行為的方式之一。與解理和斷口相關的礦物有用資訊可在地球科學參考表第 16 頁找到。

光澤

光澤是指光線從礦物樣品表面反射的方式，特別是樣品新鮮斷裂或未風化的表面。我們在分類中做出的兩個主要劃分是礦物是否具有金屬光澤或非金屬光澤。在地球科學參考表第 16 頁，唯一列出的可能具有金屬或非金屬光澤的常見礦物是赤鐵礦。像礦物的所有物理性質一樣，礦物的光澤是由於其化學成分和原子鍵的特定方面造成的。

岩石

沉積岩

岩石的分解（風化）會產生更小的顆粒（沉積物）。隨著沉積物被運輸介質（風或水）從一個地方轉移到另一個地方，它們被沉積在盆地（沉積發生的地方）。如果將膠結物質引入這些沉積物，則會發生岩石化（岩石形成），結果將是沉積岩。

常見的膠結物質包括碳酸鈣和二氧化矽。

沉積岩 = 岩石風化 + 沉積物運移 + 岩石化。

沉積岩的顆粒大小表明沉積環境。粗粒尺寸表明陸地到淺海環境。顆粒越小，表明我們越靠近深海環境。

常見的沉積岩有砂岩、石灰岩、頁岩和粉砂岩。

火成岩

火成岩是由熔融岩石（岩漿）冷卻和凝固形成的，無論是否結晶，無論是作為侵入性（深成）岩石在地表以下形成，還是作為噴出性（火山）岩石在地表形成。這種岩漿可以來自地球的地幔或由極端溫度和壓力變化而熔化的預先存在的岩石。已經描述了超過 700 種類型的火成岩，其中大多數在地球地殼表面以下形成。“火成”一詞源於拉丁語 ignis，意思是“火”。

岩漿起源 大陸地殼在大陸下方約 35 公里厚，但在海洋下方平均只有 7-10 公里厚。大陸地殼主要由結晶基底組成；穩定的火成岩和變質岩，如麻粒巖、花崗岩和各種其他侵入岩。洋殼主要由玄武岩、輝長岩和橄欖岩組成。

地殼漂浮在軟流圈地幔上，由於板塊構造力的作用，軟流圈地幔正在對流。地幔延伸到近 3000 公里的深度，是所有岩漿的來源。大多數形成火成岩的岩漿是在地幔上部產生，估計溫度在 600 到 1600 °C 之間。

岩石的熔化需要溫度、水和壓力。地幔在地殼下方一般超過 1000 到 1200 °C，深度在 7 到 70 公里之間。然而，大多數岩漿是在 20 到 50 公里的深度產生的。熔化開始是因為來自地球更深部分的熱地幔上湧，靠近行星核心；因為俯衝洋殼在俯衝帶釋放的水（為降低岩石熔點提供水）；以及因為裂谷造成的減壓。

大陸地殼的熔化很少發生，因為它通常是乾燥的，並且由抗熔化的礦物和岩石組成，如輝石麻粒巖。但是，來自地幔的熱量或來自地幔柱的熱量、俯衝相關的壓縮和埋藏以及一些裂谷，可以促使大陸地殼熔化。

隨著岩漿冷卻，礦物以不同的溫度（分異結晶）從熔體中結晶出來。在火成岩形成中起重要作用的礦物相對較少。這是因為形成這些礦物的岩漿只富含某些元素：矽、氧、鋁、鈉、鉀、鈣、鐵和鎂。這些是形成矽酸鹽礦物的元素，它們佔所有火成岩的 90% 以上。

鮑文反應系列對於理解岩漿分異結晶的理想化序列很重要。

火成岩約佔地球上部地殼的 95%，但它們的大量存在在地球表面被相對薄但分佈廣泛的沉積岩和變質岩層所掩蓋。

火成岩在地質上很重要，因為

它們的礦物和全球化學成分提供了有關地幔組成的資訊，一些火成岩是從地幔中提取出來的，以及允許這種提取的溫度和壓力條件，以及/或其他熔化的預先存在的岩石；它們的絕對年齡可以透過各種形式的放射性測年獲得，因此可以與相鄰的地質地層進行比較，從而確定事件的時間順序；它們的特徵通常是特定構造環境的特徵，允許構造重建（參見板塊構造）；在某些特殊情況下，它們容納重要的礦床（礦石）：例如，鎢、錫和鈾通常與花崗岩有關。

形態和環境 在發生模式方面，火成岩可以是侵入性的（深成的）或噴出的（火山的）。

侵入性火成岩 侵入性火成岩是由在地球內部冷卻和凝固的岩漿形成的。岩漿被預先存在的岩石（稱為圍巖）包圍，冷卻速度緩慢，因此這些岩石是粗粒的。這種岩石中的礦物顆粒通常可以用肉眼識別。侵入性岩石也可以根據侵入體的形狀和大小及其與侵入其中的其他地層的關係進行分類。典型的侵入性地層有岩基、巖株、巖蓋、岩床和岩脈。噴出型通常稱為熔岩。

主要山脈的中心核心由侵入性火成岩組成，通常是花崗岩。當被侵蝕暴露後，這些核心（稱為岩基）可能佔據地表的大片區域。

在地球深處形成的粗粒侵入性火成岩被稱為深成岩；在靠近地表形成的侵入性火成岩被稱為淺成巖。

噴出性火成岩 噴出性火成岩是在地球表面形成的，是由地幔中的岩石熔化造成的。

熔化的岩石，稱為岩漿，由於與周圍地幔的密度對比而上升。當它到達地表時，噴發到地表（無論是在水下還是在空氣中）的岩漿被稱為熔岩。在空氣中噴發的火山被稱為陸地火山，而在海洋中發生的火山被稱為海底火山。黑煙囪和洋中脊玄武岩是海底火山活動的一個例子。

從火山噴發的岩漿的行為取決於其溫度和成分，從而導致了高度不同的粘度範圍。高溫岩漿通常成分為玄武岩，其行為類似於濃油，隨著其冷卻，類似於糖漿。這形成了繩狀熔岩。中等成分的岩漿，如安山岩，往往形成由相互交織的火山灰、凝灰岩和熔岩組成的火山錐，在噴發時可能具有類似於濃稠的冷糖蜜甚至橡膠的粘度。長英質岩漿，如流紋岩，通常在低溫下噴發，粘度是玄武岩的 10,000 倍。這些火山很少形成熔岩流，通常會爆炸性地噴發。

長英質和中性岩石在地表噴發時通常會劇烈噴發，爆炸是由岩漿中捕獲的氣體（如二氧化碳）釋放驅動的。這種火山沉積物稱為火山碎屑沉積物，包括凝灰岩、集塊巖和熔結凝灰岩。細火山灰也會噴發並形成火山灰凝灰岩沉積物，這些沉積物通常可以覆蓋廣闊的區域。

由於熔岩冷卻和結晶速度快，因此它是細粒的。如果冷卻速度如此之快，以至於無法形成即使是最小的晶體，那麼形成的岩石可能是玻璃（如黑曜岩）。

由於這種細粒結構，區分不同型別的噴出性火成岩比區分不同型別的侵入性火成岩要困難得多。通常，細粒噴出性火成岩的礦物成分只能透過在顯微鏡下檢查岩石的薄片來確定，因此通常只能在野外進行近似分類。

分類 火成岩根據發生模式、結構、化學成分和火成岩體的幾何形狀進行分類。

對許多不同型別火成岩的分類可以為我們提供有關它們形成條件的重要資訊。用於火成岩分類的兩個重要變數是粒度，這在很大程度上取決於冷卻歷史，以及岩石的礦物成分。長石、石英、橄欖石、輝石、角閃石和雲母都是火成岩形成中的重要礦物，它們是這些岩石分類的基礎。所有其他存在的礦物都被認為是非必需的（稱為副礦物）。

在簡化的分類中，火成岩型別根據存在的長石型別、石英的存在與否以及在沒有長石或石英的岩石中存在的鐵或鎂礦物型別進行區分。

晶體足夠大，肉眼可見的火成岩稱為顯晶質；晶體太小，肉眼無法看到的稱為隱晶質。一般來說，顯晶質意味著侵入性起源；隱晶質意味著噴出性起源。

嵌入細粒侵入岩中的晶體被稱為斑狀結構。當一些晶體在岩漿主體凝固成更細粒的均勻物質之前長大到相當大的尺寸時，就會形成斑狀結構。

結構

結構是火山岩命名的重要標準。火山岩的結構，包括顆粒的大小、形狀、方位和分佈以及顆粒間的關係，將決定岩石被稱為凝灰岩、火山碎屑熔岩還是簡單熔岩。

然而，結構只是火山岩分類的次要部分，因為大多數情況下需要從具有極細粒基質的岩石或可能由火山灰形成的降落凝灰岩中獲取化學資訊。

結構標準在侵入岩分類中不太重要，因為大多數礦物可以用肉眼看到，或者至少可以使用手持放大鏡、放大鏡或顯微鏡看到。深成岩也往往在結構上變化較小，也不容易獲得結構構造。結構術語可用於區分大型巖體不同侵入階段，例如大型侵入體的斑狀邊緣、斑岩巖體和次火山岩脈。礦物學分類最常用於分類深成岩，而化學分類更適合用於分類火山岩，並使用斑晶種類作為字首，例如：“含橄欖石的苦橄巖”或“正長石斑狀流紋岩”。

化學分類 火成岩可以根據化學或礦物學引數進行分類

化學 - 總鹼 - 二氧化矽含量（TAS圖）用於火山岩分類，當模態或礦物學資料不可用時使用

酸性火成岩含有高二氧化矽含量，大於 63% SiO₂（例如流紋岩和英安巖）中性火成岩含有 52 - 63% SiO₂（例如安山岩）基性火成岩二氧化矽含量低，為 45 - 52%，並且通常含有高鐵 - 鎂含量（例如玄武岩）超基性火成岩二氧化矽含量低於 45%。（例如苦橄巖和科馬提巖）鹼性火成岩含 5 - 15% 鹼（K₂O + Na₂O）含量（例如響巖和粗面岩）注意：酸鹼術語在較老的地質文獻中使用更為廣泛。化學分類也擴充套件到根據 TAS 圖區分化學性質相似的岩石，例如；

超鉀質；岩石含有摩爾 K₂O/Na₂O >3

過鹼質；岩石含有摩爾 K₂O + Na₂O/ Al₂O₃ >1 過鋁質；岩石含有摩爾 K₂O + Na₂O/ Al₂O₃ <1

礦物學分類 對於火山岩，礦物學在熔岩分類和命名中很重要。最重要的標準是斑晶種類，其次是基質礦物學。通常，當基質為隱晶質時，必須使用化學分類才能正確識別火山岩。

礦物學成分 - 矽酸鹽類與基性類

矽酸鹽類岩石，以石英、鹼性長石和/或長石類為主：矽酸鹽類礦物；這些岩石（例如花崗岩）通常顏色淺，密度低。基性岩石，以基性礦物輝石、橄欖石和鈣長石為主；這些岩石（例如玄武岩）通常顏色深，密度高於矽酸鹽類岩石。超基性岩石，超過 90% 為基性礦物（例如純橄巖）對於侵入性、深成岩，通常是顯晶質的火成岩，所有礦物至少可以透過顯微鏡看到，礦物學被用來分類岩石。這通常發生在三元圖上，其中三種礦物的相對比例被用來分類岩石。

下表是根據火成岩的成分和產狀進行的簡單細分。

產狀 酸性 中性 基性 超基性 侵入岩 花崗岩 閃長巖 輝長岩 橄欖岩 噴出巖 流紋岩 安山岩 玄武岩 科馬提巖

分類示例 花崗岩是一種火成岩，侵入岩（在深處結晶），具有矽酸鹽類成分（富含二氧化矽，並且含有超過 10% 的矽酸鹽類礦物），並具有顯晶質、次自形結構（礦物可以用肉眼看到，其中一些保留了原始的晶體形狀）。花崗岩是大陸中最豐富的侵入岩。

詞源 火山岩以火神 Vulcan 的名字命名，Vulcan 是羅馬火神的名字。侵入岩也稱為深成岩，以冥王 Pluto 的名字命名，Pluto 是羅馬冥王的名字。

變質岩是由現有岩石在熱量、壓力或化學物質的作用下發生變化而形成的新岩石。地下深處的高溫和壓力會將沉積岩和火成岩烘烤和擠壓。岩石內部的礦物發生變化，通常變得更硬。這樣就形成了新的岩石，稱為變質岩。經過數百萬年，最靠近地球表面的岩石表層被風化、地殼變化、海洋和河流侵蝕，變質岩就會出現在地表。

動態地球

板塊構造

板塊構造（源於希臘語“建造和破壞者”，τεκτων，tekton）是一種地質理論，旨在解釋大陸漂移現象，目前是該領域大多數科學家接受的理論。在板塊構造理論中，地球內部最外層由兩層組成：（1）岩石圈，包括（1）地殼，其元素組成如下：氧，46.6%；矽，27.7%；鋁，8.1%；鐵，5.0%；以及（2）地幔固化的最上層。岩石圈下方是軟流層，包括地幔內部的粘性部分。地幔佔地球體積的 84%，有時溫度可以高達 3700 °C。在地質年代中，地幔就像一種過熱且極度粘稠的液體，但應對地震等突然力量，它就像剛性固體一樣，可以“像鈴鐺一樣響”。

岩石圈本質上“漂浮”在軟流層上。岩石圈被分割成稱為構造板塊的部分。十個主要板塊是：非洲板塊、南極洲板塊、澳大利亞板塊、歐亞板塊、北美板塊、南美板塊、太平洋板塊、科科斯板塊、納茲卡板塊和印度板塊。這些板塊（以及數量眾多的次要板塊）相對於彼此以三種類型的板塊邊界之一移動：匯聚邊界、發散邊界和轉換邊界。地震、火山活動、造山運動和海溝形成發生在板塊邊界（最顯著的是環太平洋火山帶）。

板塊構造理論起源於兩個獨立的地質觀察：20 世紀初注意到的大陸漂移和 1960 年代注意到的大洋板塊擴張。該理論本身是在 1960 年代後期發展起來的，此後幾乎被所有科學家普遍接受，並且徹底改變了地球科學（其對各種地質現象的統一和解釋能力類似於元素週期表的建立對化學的影響，遺傳密碼的發現對生物學的影響，以及量子力學對物理學的影響）。

將地球內部劃分為岩石圈和軟流層，是基於它們的力學差異。岩石圈溫度較低，更堅硬，而軟流層溫度較高，力學強度較低。這種劃分不應與地球的化學劃分混淆，地球的化學劃分從最內層到最外層分為地核、地幔和地殼。板塊構造學的主要原理是岩石圈以獨立且不同的構造板塊的形式存在，它們漂浮在流體狀（粘彈性液體）軟流層上。軟流層的相對流動性使構造板塊能夠沿不同方向運動。

一塊板塊與另一塊板塊相遇，形成板塊邊界，板塊邊界通常與地質事件相關聯，例如地震，以及山脈、火山和海溝等地形特徵的形成。世界上大部分現役火山都位於板塊邊界，太平洋板塊的環太平洋火山帶最為活躍和著名。這些邊界將在下面詳細討論。

構造板塊可以包括大陸地殼或大洋地殼，通常，單個板塊同時包含兩者。例如，非洲板塊包括非洲大陸和部分大西洋和印度洋洋底。在所有情況下，構造板塊中共同的一部分是上地幔最上層的固體層，它位於大陸地殼和大洋地殼之下，並且被認為與地殼一起構成岩石圈。

大陸地殼和大洋地殼之間的區別基於構成物質的密度；大洋地殼比大陸地殼密度大，這是由於它們各種元素的比例不同，尤其是矽。與大陸地殼（“矽鋁質”）相比，大洋地殼的矽含量更低，而更重的元素（“鎂鐵質”）含量更高。

因此，海洋地殼通常位於海平面以下（例如，太平洋板塊的大部分），而大陸地殼則突出於海平面之上。

板塊邊界有三種類型，以板塊相對於彼此的運動方式為特徵。它們與不同型別的表面現象相關聯。不同型別的板塊邊界是

1. 轉換邊界發生在板塊沿轉換斷層相互滑動或更準確地說磨擦的地方。兩塊板塊的相對運動要麼是左旋（左側朝向觀察者），要麼是右旋（右側朝向觀察者）。2. 離散邊界發生在兩塊板塊相互分離的地方。3. 匯聚邊界（或活動邊緣）發生在兩塊板塊相互滑向的地方，通常形成俯衝帶（如果一塊板塊移動到另一塊板塊下方）或造山帶（如果兩塊板塊只是碰撞和壓縮）。板塊邊界帶發生在更復雜的情況下，三個或更多個板塊相遇並表現出上述三種邊界型別的混合。

轉換（保守）邊界

一塊板塊沿轉換斷層相對於另一塊板塊的左右側運動會導致高度可見的表面效應。由於摩擦，板塊不能簡單地相互滑動。相反，應力在兩塊板塊中累積，當應力達到超過轉換斷層兩側岩石滑動點的水平時，累積的勢能會以應變或沿斷層的運動的形式釋放。釋放的大量能量是地震的原因，這是轉換邊界沿線常見的現象。

這種型別的板塊邊界的典型例子是聖安德烈亞斯斷層帶，它位於北美西海岸，是該地區高度複雜斷層系統的一部分。在這個位置，太平洋板塊和北美板塊相對於彼此移動，使得太平洋板塊相對於北美以西北方向移動。在大約 5000 萬年後，加利福尼亞州聖安德烈亞斯斷層西側的部分將成為阿拉斯加附近的一個獨立島嶼。

需要注意的是，在像聖安德烈亞斯斷層這樣的轉換帶相遇的板塊的實際運動方向通常與它們在斷層處的相對運動方向不同。例如，透過 GPS 測量的北美板塊實際上正在向西南方向移動，幾乎垂直於太平洋板塊，而太平洋板塊實際上正在向西移動，略微超過它沿聖安德烈亞斯斷層的西北方向相對運動。[1] 產生的壓縮力被更大的斷層帶中的逆衝斷層吸收，形成了加利福尼亞的海岸山脈。這些山脈的明顯彎曲（橫斷山脈）以及南加州的聖安德烈亞斯斷層本身可能是大盆地地區的地殼擴張疊加在北美板塊的整體運動上的結果。一些地質學家推測，大盆地可能正在形成裂谷，因為這裡的地殼正在明顯變薄。

離散（建設性）邊界

在離散邊界，兩塊板塊相互分離，產生的空間被來自下方形成的熔融岩漿的新地殼物質填充。三聯點處新的離散邊界的起源有時被認為與被稱為熱點現象有關。在這裡，極其巨大的對流單元將大量熱的軟流圈物質帶到地表附近，動能被認為足以將岩石圈撕裂。可能引發了中大西洋海嶺系統的熱點目前位於冰島下方，冰島正在以每世紀幾釐米的速度擴張。

離散邊界在海洋岩石圈中以海洋海嶺系統（包括中大西洋海嶺和東太平洋隆起）的裂谷為典型，在大陸岩石圈中以裂谷為典型，例如著名的東非大裂谷。離散邊界可以在海洋海嶺系統中形成巨大的斷層帶。擴充套件通常不均勻，因此在相鄰海嶺塊的擴充套件速率不同的情況下，會發生巨大的轉換斷層。這些是斷裂帶，許多都帶有名字，是海底地震的主要來源。海底地圖將顯示出一種相當奇怪的塊狀結構模式，這些結構被垂直於海嶺軸線的線性特徵隔開。如果將斷裂帶之間的海底視為傳送帶，將海嶺兩側的裂谷帶走，那麼這種作用就變得清晰了。與當前擴充套件中心平行的舊海嶺的頂峰深度將更古老，更深（由於熱收縮和沉降）。

正是從中洋脊，人們發現了迫使人們接受海底擴張假說的關鍵證據之一。機載地球磁場測量顯示出海嶺中心兩側對稱的磁性反轉的奇怪模式。這種模式過於規律，不可能是巧合，因為相反帶的寬度非常接近。科學家一直在研究極性反轉，並找到了聯絡。磁性條帶直接對應於地球的極性反轉。透過測量每個條帶中岩石的年齡證實了這一點。條帶在時間和空間上為擴充套件速率和極性反轉提供了地圖。

至少有一塊板塊沒有與它相關的創造性海嶺：加勒比板塊。加勒比板塊通常被認為起源於太平洋現已滅絕的海嶺，但根據 GPS 測量，它仍在運動。該地區的複雜構造是正在進行的研究的主題。

匯聚（破壞性）邊界

匯聚邊界的性質取決於碰撞板塊中岩石圈的型別。當一塊緻密的海洋板塊與一塊密度較低的大陸板塊碰撞時，海洋板塊通常會被推到下面，形成俯衝帶。在地表，地形的表現通常是海洋一側的海洋海溝和大陸一側的山脈。大陸-海洋俯衝帶的一個例子是南美洲西海岸，那裡海洋的納斯卡板塊正在俯衝到大陸的南美板塊下方。隨著俯衝板塊的下降，它的溫度升高，驅使揮發物（最重要的是水）逸出。當這些水上升到上覆板塊的地幔中時，會降低其熔點，從而形成含有大量溶解氣體的岩漿。這會導致岩漿噴發到地表，形成沿著大陸架陸內平行延伸的長的火山鏈。南美洲的大陸脊柱上密集分佈著這種型別的火山。在北美，從加利福尼亞的內華達山脈向北延伸的喀斯喀特山脈也屬於這種型別。此類火山的特點是安靜期和爆發期交替出現，爆發期從帶有玻璃火山灰和海綿狀火山渣的細粒爆炸性氣體排出開始，然後是熔岩流入和再建階段。整個太平洋邊界都被長長的火山帶包圍，統稱為火環。

當兩塊大陸板塊碰撞時，板塊要麼會褶皺和壓縮，要麼一塊板塊會鑽入另一塊板塊下方或（可能）覆蓋另一塊板塊。這兩種情況都會形成廣闊的山脈。最顯著的效應是印度板塊北部邊緣正在被推到歐亞板塊的一部分下方，抬升了它並形成了喜馬拉雅山脈和更遠處的青藏高原。它還導致亞洲大陸的部分地區在碰撞的兩側向西和向東變形。

當兩塊具有海洋地殼的板塊匯聚時，它們通常會形成島弧，因為一塊板塊俯衝到另一塊板塊下方。島弧是由火山形成的，火山隨著下降板塊在下方熔化而透過上覆板塊噴發出來。弧形形狀是由於地球的球形表面（用刀切橘子皮，注意刀刃形成的弧形）。在這樣的弧形前方，有一個深海海溝，那裡下降的板塊向下傾斜。這種型別的板塊匯聚的典型例子是日本和阿拉斯加的阿留申群島。

如上所述，板塊能夠移動是因為軟流圈的相對弱。公認地幔熱量耗散是驅動板塊構造的能量來源。地球內部的三維成像（地震層析成像）表明，某種對流正在整個地幔中發生Tanimoto 2000。這種對流與板塊運動之間的關係是正在進行的研究和討論的主題。以某種方式，這種能量必須傳遞到岩石圈，才能使構造板塊移動。基本上有兩種力可以做到這一點：摩擦力和重力。

摩擦 地幔牽引 軟流圈中的對流電流透過軟流圈傳遞；運動是由軟流圈與岩石圈之間的摩擦驅動的。海溝吸入 區域性對流電流對俯衝帶中海洋海溝的板塊施加向下摩擦拉力。

重力 海嶺推動力 板塊運動是由中洋脊處板塊的海拔較高驅動的。基本上東西向下滑動。較高的海拔是由地幔中上湧的熱物質的相對低密度造成的。真正產生運動的力是上湧和驅動它的能量源。這是一個誤稱，因為沒有任何東西在推動，而且沿海嶺以張性特徵為主。此外，用它來解釋大陸裂解也很難。板片下拉 板塊運動是由冷而緻密的板塊在海溝處沉入地幔的重量驅動的。有相當多的證據表明，對流正在地幔中以某種規模發生。中洋脊處的物質上湧幾乎肯定是對流的一部分。一些早期的板塊構造模型設想板塊像傳送帶一樣騎在對流單元之上。然而，今天大多數工作的科學家認為，軟流圈不夠強，無法透過摩擦直接引起運動。板片下拉被廣泛認為是直接作用於板塊的最強力。最近的模型表明，海溝吸入也起著重要作用。然而，應該注意的是，例如，北美板塊沒有被俯衝到任何地方，但它正在運動。同樣，非洲、歐亞和南極板塊也是如此。板塊運動的總體驅動力及其能量來源仍然是正在進行的研究的爭論話題。月球拖曳 在 2006 年 1 月至 2 月出版的美國地質學會期刊《公報》上發表的一項研究中，一個由義大利和美國科學家組成的團隊認為，世界構造板塊向西運動的一部分原因是月球的潮汐吸引力。他們說，隨著地球在月球下方向東自轉，月球的重力會稍微將地球表面的地層向西拉回。這也可能解釋了為什麼金星和火星沒有板塊構造，因為金星沒有月球，而火星的衛星太小，對火星的潮汐影響微不足道。[2] 然而，這不是一個新的論點。它最初是由板塊構造假說的“之父”阿爾弗雷德·魏格納提出的。它受到物理學家哈羅德·傑弗里斯的質疑，他計算出所需的潮汐摩擦強度早就應該很快使地球自轉停止。人們可能還會注意到，許多板塊實際上正在向北和向東移動，而不是向西。

板塊運動使用全球定位系統 (GPS) 直接測量。

大陸漂移 有關此主題的更多詳細資訊，請參閱大陸漂移。大陸漂移是在 19 世紀後期和 20 世紀初期提出的關於構造的眾多想法之一。該理論已被板塊構造取代，並且概念和資料已被納入板塊構造中。

到 1915 年，阿爾弗雷德·魏格納在他的《大陸與海洋的起源》一書第一版中，開始提出有關大陸漂移的嚴肅論點。在這本書中，他指出南美洲東海岸和非洲西海岸看起來曾經連線在一起。魏格納並不是第一個注意到這一點的人（弗朗西斯·培根、本傑明·富蘭克林和斯奈德-佩萊格里尼都先於他），但他卻是第一個利用大量的化石、古地形和氣候證據來支援這一簡單觀察的人。然而，他的觀點並沒有得到許多地質學家的重視，他們指出沒有明顯的機制來解釋大陸漂移。具體來說，他們不明白大陸岩石是如何穿透構成洋殼的密度更高的岩石的。

1947 年，由莫里斯·尤因領導的一個科學家團隊，利用伍茲霍爾海洋研究所的研究船“亞特蘭蒂斯號”和一系列儀器，證實了大西洋中部存在一個隆起，並發現沉積物層下海底的岩層由玄武岩構成，而不是大陸上常見的花崗岩。他們還發現，洋殼比大陸殼薄得多。所有這些新發現都引發了重要而引人入勝的問題。 [3]

從 1950 年代開始，科學家們使用從二戰期間用於探測潛艇的空中裝置改造成的磁性儀器（磁力計），開始識別出跨越海底的奇特磁性變化。這一發現雖然出乎意料，但並不完全令人驚訝，因為眾所周知，玄武岩——構成海底的富含鐵的火山岩——含有一種強磁性礦物（磁鐵礦），可以區域性扭曲羅盤讀數。這種扭曲早在 18 世紀後期就被冰島水手所認識。更重要的是，由於磁鐵礦的存在賦予了玄武岩可測量的磁性，這些新發現的磁性變化為研究深海海底提供了另一種方法。當新形成的岩石冷卻時，這些磁性材料記錄了當時地球的磁場。

隨著 1950 年代更多海底被繪製出來，磁性變化被證明並非隨機或孤立事件，而是顯示出可識別的模式。當這些磁性模式被繪製在更廣闊的區域時，海底呈現出斑馬狀圖案。磁性不同的岩石條帶交替排列在洋中脊兩側：一條條帶具有正常極性，相鄰的條帶具有反向極性。由這些正常和反向極化岩石交替帶定義的總體模式被稱為磁條帶。

當不同大陸頂端的岩石地層非常相似時，這表明這些岩石是在相同的方式下形成的，這意味著它們最初是連在一起的。例如，蘇格蘭的部分地區包含的岩石與北美東部發現的岩石非常相似。此外，歐洲的喀裡多尼亞山脈和北美部分阿巴拉契亞山脈在結構和巖性上非常相似。

漂浮的大陸 普遍的概念是，大陸下方存在著靜態的層狀結構。早期的觀察表明，雖然大陸上存在花崗岩，但海底似乎是由密度更大的玄武岩構成的。很明顯，大陸岩石下方有一層玄武岩。

然而，根據秘魯安第斯山脈鉛垂線偏轉的異常現象，皮埃爾·布格推斷，密度較小的山脈必須在下方密度更大的層中向下延伸。一個世紀後，喬治·B·艾裡在研究喜馬拉雅引力時證實了山脈有“根”的概念，地震研究檢測到相應的密度變化。

到了 1950 年代中期，山根是緊握在周圍的玄武岩中，還是像冰山一樣漂浮，這個問題仍然沒有得到解決。

板塊構造理論 1960 年代取得了重大進展，這得益於許多發現，最值得注意的是中大西洋海嶺。最引人注目的是 1962 年美國地質學家哈里·赫斯發表的一篇論文（羅伯特·S·迪茨在一年之前就曾在《自然》雜誌上發表了同樣的想法。然而，優先權屬於赫斯，因為他早在 1960 年就分發了其 1962 年文章的未發表手稿）。赫斯認為，不是大陸穿過洋殼移動（如大陸漂移所暗示的那樣），而是海洋盆地及其相鄰的大陸一起在一個相同的殼體單元或板塊上移動。同年，美國地質調查局的羅伯特·R·科茨描述了阿留申群島島弧俯衝的主要特徵。他的論文雖然當時鮮為人知（甚至遭到嘲笑），但後來被稱為“開創性”和“有先見之明”。1967 年，傑森·摩根提出，地球表面由 12 個剛性板塊組成，這些板塊相對於彼此移動。兩個月後，即 1968 年，澤維爾·勒皮雄發表了一個完整的模型，該模型基於 6 個主要板塊及其相對運動。

磁條帶的解釋

海底磁條帶。磁條帶的發現以及條帶對稱地圍繞著洋中脊的頂部表明兩者之間存在某種關係。1961 年，科學家們開始推測，洋中脊標誌著結構薄弱區域，在那裡海底沿著脊峰縱向被撕裂成兩半。來自地球深處的全新岩漿很容易透過這些薄弱區域上升，最終沿著脊峰噴發，形成新的洋殼。這一過程後來被稱為海底擴張，經過數百萬年的持續作用，形成了 50,000 公里長的洋中脊系統。這一假設得到了多方面的證據支援

1. 在或接近脊峰的地方，岩石非常年輕，並且隨著遠離脊峰而逐漸變老；2. 脊峰上最年輕的岩石始終具有當今（正常）極性；3. 平行於脊峰的岩石條帶交替呈現磁極性（正常-反向-正常等），這表明地球的磁場已經翻轉了許多次。

透過解釋斑馬狀磁條帶和洋中脊系統的形成，海底擴張假說迅速獲得了支持者，並代表著板塊構造理論發展中的又一個重大進步。此外，洋殼現在被視為地球磁場反轉歷史的自然“錄音帶”。

俯衝的發現 海底擴張的一個重要後果是，新的地殼正在不斷地在洋脊形成。這一觀點受到了一些科學家的青睞，他們聲稱，大陸的移動可以透過地球自形成以來大幅度增大來解釋。然而，這種被稱為“地球膨脹理論”的假說並不令人滿意，因為其支持者無法提供任何令人信服的地質機制來產生如此巨大、突然的膨脹。大多數地質學家認為，地球自 46 億年前形成以來，在大小上幾乎沒有變化，這引發了一個關鍵問題：如何在不增加地球體積的情況下，沿著洋脊不斷新增新的地殼？

這個問題特別引起普林斯頓大學地質學家兼海軍預備役少將哈里·赫斯以及美國海岸和大地測量局科學家、第一個創造“海底擴張”這一術語的羅伯特·S·迪茨的興趣。迪茨和赫斯是少數真正理解海底擴張的廣泛意義的人。赫斯認為，如果地球的殼體沿著洋脊正在擴張，那麼它一定會在其他地方收縮。他認為，新的洋殼像傳送帶一樣不斷地從脊峰擴散出去。數百萬年後，洋殼最終沉入海溝——環繞太平洋盆地邊緣的非常深、狹窄的峽谷。根據赫斯的觀點，大西洋正在擴張，而太平洋正在收縮。當舊的洋殼在海溝被消耗時，新的岩漿上升並在擴張脊峰處噴發，形成新的地殼。實際上，海洋盆地始終處於“迴圈”狀態，新的地殼形成和舊的洋殼岩石圈破壞同時發生。因此，赫斯的觀點很好地解釋了為什麼地球不會隨著海底擴張而變大，為什麼海底沉積物堆積如此之少，以及為什麼海洋岩石比大陸岩石年輕得多。

地震測繪 在 20 世紀，地震儀器技術的改進以及全球範圍內的地震記錄儀器（地震儀）的廣泛使用使科學家們瞭解到，地震往往集中在某些地區，最顯著的是沿海溝和擴張脊。到 1920 年代後期，地震學家開始識別出幾個與海溝平行的突出地震帶，這些地震帶通常與水平方向成 40-60° 角，並延伸到地球內部數百公里。這些區域後來被稱為瓦達蒂-貝尼奧夫帶，或簡稱為貝尼奧夫帶，以紀念首先識別出它們的兩位地震學家——日本的渡邊清夫和美國的休·貝尼奧夫。隨著全球標準化地震儀網路 (WWSSN) 的建立，以監測 1963 年禁止地面核武器試驗條約的遵守情況，全球地震學研究在 1960 年代取得了重大進展。來自 WWSSN 儀器的改進資料使地震學家能夠精確地繪製出全球地震集中區域。

地質學正規化轉變 大陸漂移和海底擴張理論（板塊構造的兩個關鍵要素）的接受可以與天文學中的哥白尼革命相提並論（參見尼古拉·哥白尼）。僅僅幾年時間，地球物理學，特別是地質學就發生了革命性的變化。這種對比非常驚人：就像哥白尼革命之前的地球中心說雖然高度描述性，但仍然無法解釋天體運動一樣，板塊構造之前的地球科學理論描述了觀察到的現象，但難以提供任何基本機制。問題在於“如何”。在接受板塊構造之前，特別是地質學陷入了“哥白尼革命前”的束縛之中。

然而，與天文學相比，地質學的革命來得更為突然。那些在幾十年內被任何有聲望的科學期刊所拒絕的理論，在 1960 年代和 1970 年代的短短幾年內就被熱烈地接受了。在此之前，任何地質描述都高度描述性。所有的岩石都被描述了，並且給出了關於它們為什麼在那裡，有時是極其詳細的原因。這些描述仍然有效。然而，這些原因在今天聽起來很像哥白尼革命之前的地球中心說。

人們只需要閱讀板塊構造之前的關於阿爾卑斯山脈或喜馬拉雅山脈形成原因的描述，就能看到這種區別。為了回答諸如“為什麼在多洛米蒂山脈，明顯是海洋起源的岩石會出現在海拔數千米的地方？”或者“阿爾卑斯山脈凸凹邊緣是如何形成的？”之類的“如何”問題，任何真正的洞察力都被複雜性所掩蓋，而這種複雜性歸結為技術術語，缺乏對潛在機制的深刻洞察力。

有了板塊構造理論，答案很快就找到了，或者通往答案的道路變得清晰起來。碰撞的板塊具有將海底抬升到稀薄的大氣層中的力量。當人們理解了會聚板塊處俯衝過程時，奇怪地位於島弧或大陸附近的海洋海溝及其相關火山的原因就變得清晰了。

謎團不再是謎團。複雜而含糊的答案的森林被一掃而空。為什麼非洲和南美洲部分地區的地理地質存在驚人的相似之處？為什麼非洲和南美洲看起來像是兩個應該拼在一起的拼圖碎片？看看一些板塊構造學說出現之前的複雜解釋。為了簡單起見，以及為了解釋更多內容，請看板塊構造學說。一個巨大的裂谷，類似於非洲東北部的東非大裂谷，將一個大陸一分為二，最終形成了大西洋，而且這些力量仍在中大西洋海脊發揮作用。

我們繼承了一些舊的術語，但其背後的概念和天文學中的“地球在運動”一樣激進而簡單。

氣象學

測量天氣 - 天氣變數

溫度

物質分子能量的測量。更活躍的分子相互碰撞，產生摩擦，因此會變暖或變熱。較冷的物質活動性較低，其分子不會相互摩擦，因此放出的熱量較少。溫度用多種單位測量，但最常用的是攝氏度、華氏度、開爾文或 BTU。溫度用溫度計測量。

露點

空氣中 H₂O 分子發生凝結的溫度。

相對溼度

空氣中 H₂O 分子所佔的百分比，與可能存在的最大值（絕對溼度）相比。可以使用溼度計或溼度計測量相對溼度。選擇題

一名學生用甩線溼度計測量溼球溫度為 10°C，乾球溫度為 16°C。露點是多少？（1）10°C （3）6°C （2）45°C （4）4°C

氣壓

空氣由分子組成。大部分空氣由氮氣組成：N₂（78%）。還有一些氧氣：O₂（21%），以及少量二氧化碳：CO₂和其他氣體。空氣分子運動非常快。當空氣分子撞擊表面時，它們會施加一種稱為壓力的力。

想象一下，你身處一片空氣海洋的底部。你所測量的氣壓是由所有這些空氣的重量造成的。

氣壓使用氣壓計測量，單位為毫巴（mb）。

風速

風速的測量值。通常以英里/小時（mph）或公里/小時（km/h）為單位測量。測量風速的工具稱為風速計。

風向

風玫瑰圖上風吹來的方向。測量風向的工具是風向標。

極端天氣

雷暴

這可能是最常見的風暴，它們是在發生大規模對流時形成的，將溫暖潮溼的空氣向上吸入對流層較冷的部分。這可能發生在鋒面附近，因為區域性地形（例如山脈），以及因為溫暖的空氣團在溫暖的陸地上升。水分轉化為深厚的積雲和積雨雲，其溫暖的空氣形成了上升氣流。當空氣上升到足夠高的高度，甚至可能到達對流層頂時，它會冷卻，開始下降，形成下沉氣流。

這種巨大的空氣分子混合會將水滴（在塵埃或花粉等小顆粒上成核）和電荷散佈到雲中。請記住，水分子是極性的，這意味著它們具有分離的電荷。這意味著它們可以輕鬆攜帶電粒子。風將冰滴和水滴分離，水滴往往帶有正電荷。空氣中和地面的負電荷與雲對齊，並隨雲移動。當它們相遇時，例如在樹木或懸崖的高處，就會發生放電，從而產生閃電。能量的超高溫灼燒會迅速加熱周圍的空氣，產生響亮的衝擊波，即雷聲。

水滴通常會合並，形成越來越大的水滴，直到它們重到足以降落為雨。如果水滴反覆被帶到冰點，每次都會新增新的水層，直到它也重到足以降落，就會形成冰雹。

示例問題

選擇題

一名學生用甩線溼度計測量溼球溫度為 10°C，乾球溫度為 16°C。露點是多少？（1）10°C （3）6°C （2）45°C （4）4°C

氣候和水迴圈

水文迴圈

降水

蒸發

滲透

徑流

地球歷史

示例問題

問題 # 1

地球的形狀最有可能與什麼有關？

• a) 梨
• b) 橢圓形
• c) 乒乓球
• d) 以上皆非

答案應該是 c) 乒乓球

問題 # 2

沒有褶皺的層，哪一層是最古老的？

• a) 最頂層
• b) 中間層
• c) 最底層
• d) 所有層都是同一年代的

答案應該是 c) 最底層

簡答題

3. 我們如何找到經過的半衰期數？

天文學

天文學是研究地球大氣層以外或“之上”存在的物質和能量系統的學科。它還包括這些物質和能量系統的歷史以及可能的未來行為。地球來源於周圍的物質和能量，並持續受到太空事件的影響。

太陽系和行星簡介

太陽系由太陽及其周圍所有環繞它的天體組成。

它有行星，即圍繞太陽執行並繞軸旋轉的球形天體。行星分為類地行星，包括水星、金星、地球和火星，由固體組成；還有類木行星，包括木星、土星、天王星和海王星，由氣體組成。許多行星都有圍繞它們執行的衛星。

小行星是主要是非球形的天體，圍繞太陽執行。它們主要位於火星和木星之間的小行星帶。

彗星是由冰、塵埃和氣體組成的天體。它們以非常橢圓的軌道圍繞太陽執行。當它們靠近太陽時，部分融化，導致它們出現“尾巴”。

隕石是圍繞太陽執行的小型岩石狀物質。當它們進入地球大氣層時，它們會燃燒，被稱為流星或流星雨。如果它們撞擊地球，它們會留下隕石坑。

天體運動的模式

太陽的每日路徑

太陽從東向西移動。在冬季，它從東南方升起和落下，其視運動路徑在天空中的位置較低。在夏季，它從東北方升起和落下，其視運動路徑在天空中的位置較高。

地球的公轉

地球的公轉導致了季節，大約需要 365.25 天才能完成。

軌道是由重力（即兩種物質之間的吸引力）和慣性之間的平衡維持的。軌道的形狀略呈橢圓形，其中一個焦點是太陽。這導致地球在 1 月份最靠近太陽，在 7 月份最遠離太陽，太陽的視直徑在 7 月份更大。但這 *不是* 造成季節的原因。

示例問題

簡答題

答案應該是：乒乓球

地質學學業水平考試學習技巧

理解變數之間的關係

在科學中，我們使用句子或圖表來展示事物之間是如何相互影響的。例如，我們可以說，你做的功課越多，你的成績就越高。

另一種說法是…

As the homework you do increases, your grade will also increase

描述關係的句子通常遵循以下格式…

1.  They begin with the words, "As the"
2.  They include the first variable (in this case, "number of pieces of homework you do")
3.  The first variable is followed by the word, "increase(s)" or "decrease(s)"
4.  Then you put the second variable (in this case, "your grade".
5.  The second variable is followed by the word, "increase(s)" or "decrease(s)"

使用上面的說明，寫出描述以下關係的句子…

• 1. 孩子的年齡和身高。
• 2. 兩餐之間的間隔時間和你的飢餓程度。

這些關係也可以用圖表來表示。

外部連結

• 地球科學參考表
• 以往地質學學業水平考試試卷及評分標準存檔
• 幫助有特殊需求學生的資源
• 物理環境：地球科學（地質學學業水平考試）核心課程
• 地質學學業水平考試核心課程線上版 - 這項資源主要是為教師設計的，但它構成了本文資訊的基礎，也同樣適用於學生。

地球科學需要很多常識性的思考，例如，如果你仔細想想，你就可以在沒有學習的情況下了解它，這是有道理的。例如，如果你想弄清楚哪個岩層先形成，並且有一塊侵入體，如果你仔細想想，你就會知道侵入體不可能先形成，因為它沒有可以侵入的東西，所以岩層必須先沉積下來。