先看整個地球系統：這三節其實是一件事
水不是獨立存在、岩石也不是靜止背景。大氣、水、岩石與生物彼此交換物質與能量，地貌只是這些作用在某一時間點留下的樣子。
🌤️ 大氣圈
輸送水氣與熱，帶來降水、風與氣候差異。
💧 水圈
海洋、冰川、地下水、湖泊、河流與大氣中的水。
🪨 岩石圈
岩石被抬升、風化、侵蝕、沉積，再變成新的岩石。
🌱 生物圈
根系破壞岩石、植物蒸散水分，生物遺骸也能形成沉積岩。
🔄 三圈不是三個盒子，而是在交換物質與能量
蒸發、凝結、降水，伴隨潛熱吸收與釋放。
滲入、地下水、化學風化、侵蝕、搬運與沉積。
火山氣體釋放、風化反應與長期碳循環。
👀 「看得到的地科」要學生學會看證據
看到一個地景，不先問名稱，而是先問：
🕰️ 現在是過程中的一格
一條河、一座山、一段海岸都不是「完成品」。今天看到的樣子，是抬升、風化、侵蝕、搬運、沉積、海平面變化等長期作用共同留下的暫時結果。
圖解導讀｜地球是一個動態系統
點選投影片可放大；下方圖說依本課上課脈絡補充解讀。
雕刻地球：時間、流水與岩石
先沿著圖中的山地、河流、平原與海岸追蹤一顆砂粒：它原本是山上的岩石，經風化與侵蝕離開原處，被河流帶走，最後在水流能量降低的地方沉積。火山與山脈提醒我們，地球內部也持續提供新的岩石與地形起伏。這張圖適合課前提出「水與岩石怎麼彼此改變？」的問題。
開啟原簡報第 1 頁 ↗地球三圈的互動
先讀三個環，再讀它們交會的位置。降水把大氣中的水送回地面，河流與地下水讓水接觸岩石，火山又把氣體送回大氣。中央的植物提示生物也參與蒸散與風化；三圈模型是課程的簡化架構，不表示生物圈不存在。
開啟原簡報第 2 頁 ↗延伸導讀：從流水到岩石
從流水到岩石
從地球剖面追蹤水、岩石與地貌：地表過程與地球內部活動一起塑造我們生活的環境。
開啟簡報第 1 頁 ↗再看一張：三圈的交會
三圈互相交換
蒸發與降水連結大氣圈、水圈；流水、滲流與風化連結水圈、岩石圈；火山釋氣連結岩石圈、大氣圈。生物也參與這些交換。
開啟簡報第 2 頁 ↗地球上的水
水在地表與地下不斷循環，也影響我們能使用的水資源。
💧 水循環
太陽提供能量，讓海洋、湖泊與地表的水蒸發；植物也透過蒸散把水送入大氣。水氣凝結後形成雲，再以降雨或降雪回到地表。一部分水形成逕流，另一部分入滲地下，最後經河流與地下水流回到海洋。
蒸發吸熱，凝結放熱。水循環不只移動水，也傳遞能量。
水循環
沿箭頭追蹤水的去向：蒸發與蒸散將水送入大氣，降水把水送回地表，逕流與入滲則將水送往河流、海洋與地下。
開啟原簡報第 5 頁 ↗再看一張：水循環的能量
追蹤水循環的箭頭
先追蹤水的移動，再想能量的來源。太陽提供蒸發所需的能量；凝結釋放熱量，重力讓降水與地表水向低處移動。
開啟簡報第 5 頁 ↗🌍 水很多，可利用的淡水卻有限
地球表面約71%的面積被水覆蓋，但大部分水是海洋中的鹹水。若將全球水量粗略分成100份，約97份是鹹水、3份是淡水；淡水多儲存在冰川與地下水中，河流和湖泊中的淡水只占很小一部分。
藍色星球的豐沛錯覺
漏斗比較全球總水量與淡水量。71%是地表覆水面積比例，97%與3%是水量比例；淡水能否使用，還取決於位置、水質與補注速度。
開啟原簡報第 3 頁 ↗再看一張：水資源比例
比較不同水資源
圓餅與柱狀圖使用全球總水量作為比較基準。冰川中的水是淡水，但並不容易取用；地下水與地表水也需要考慮水質、位置與補注量。
開啟簡報第 3 頁 ↗🧂 海水為什麼鹹？
岩石風化產生的可溶性離子，會被河流與地下水帶進海洋。海水蒸發時，鹽分留在水中。全球平均海水鹽度約35‰，表示每1,000公克海水約含35公克鹽類。蒸發會提高鹽度；降雨、河水注入與融冰通常會降低鹽度。
🕳️ 地下水如何儲存在地底？
雨水沿土壤與岩石的孔隙、裂隙向下滲入。地下的水並不是普遍聚集在空洞中，而是儲存在顆粒之間與岩石裂隙裡。
未飽和帶
孔隙中同時有水與空氣，還沒有完全被水填滿。
飽和帶
孔隙與裂隙被水填滿。飽和帶中的水稱為地下水。
地下水面是自由地下水飽和帶的上界。雨水補注增加時，它可能上升；乾旱或抽水時，它可能下降。
地下水與冰川
左圖的地下水面分隔未飽和帶與飽和帶，放大的顆粒圖顯示水儲存在孔隙中。地下水沿水頭降低的方向流動；地下水面與地表相交處可形成泉水。右圖則顯示另一種淡水儲庫：冰川。
開啟原簡報第 4 頁 ↗💦 含水層不一定只有一層
能儲存並讓地下水流動、供井取水的地層稱為含水層。砂、礫石等透水性較好的地層，可能與黏土等低透水層交替分布，因此地底可能有第一層、第二層，甚至更多層含水層。課本中的「不透水層」表示水很難通過，並不是完全沒有水。
從地表向下看
淺井可能只取用第一層含水層；深井則可能穿過低透水層，取用第二層或更深的含水層。深度不同的井，不一定取用同一層地下水。
自由地下水與泉水
含水層上方沒有連續低透水層封閉，飽和帶上界形成地下水面。當地下水面與地表相交，地下水可以自然流出，形成泉水。
泉是地下水自然出露的地方。除了地下水面與地表相交，受壓地下水也可沿裂隙向上流出；看見水向上湧，還要結合地下構造判斷成因。
受壓地下水與自流井
較深的含水層被低透水層封閉，又從較高位置獲得補注時，水可以處於壓力之下。井穿過封閉層後，井中的水位會升到含水層頂部以上；若升到地面以上，就形成自流井。這個井水位反映的是壓力水頭，與淺層自由地下水的地下水面不同。
📍 地下水如何成為河流的水源？
地景與圖解資料來源
USGS：泉與受壓地下水 · 德國地質局：Blautopf · IUGS：Vaucluse 上升泉 · USGS：Comal 受壓泉 · 黃河河源的討論
⚠️ 超抽地下水會造成什麼？
如果長期抽取的水量超過補注量，地下水位或水壓便可能下降，造成三種不同的問題。
① 水位下降，淺井變成枯井
抽水使自由地下水的地下水面下降。如果降到淺井井底或取水口以下，井就無法再取得足夠的水，成為枯井。同一地區較深的井仍可能有水，但不表示可以無限制繼續抽取。
② 水壓下降，沉積層壓密與地層下陷
孔隙中的水壓原本分擔上覆地層的部分重量。抽水使水壓下降後，沉積物顆粒承受的壓力增加，含水層及其間的細粒地層可能被壓密，孔隙縮小，地表便隨之下沉。已發生永久壓密的地層，即使後來補水，也往往無法恢復原有高度。
地景與圖解資料來源
③ 沿海鹹水入侵，井水鹽化
沿海地下水系統中，密度較小的淡水通常位於鹹水上方，兩者之間是會混合的過渡帶。抽水使淡水水頭降低，鹹水可能向陸地移動；井下方的鹹水也可能向上隆起。
如果深井的取水位置靠近淡、鹹水交界，抽水後向上移動的鹹水或混合水可能進入取水口，原本取得淡水的井便抽到含鹽量升高的水，形成地下水鹽化。因此，沿海地區並不是井打得越深，水就一定越好。
人類活動與環境代價
左圖看抽水、地下水壓下降、細粒層壓密的因果鏈；右圖看採砂改變河床泥砂收支後，河道如何重新調整。非彈性壓密造成的地層下陷往往難以恢復，但不能把每次水位下降都當成永久下陷。河道下切也取決於採砂位置、河床材料與流量，可能向上游傳遞並危及構造物。
開啟原簡報第 10 頁 ↗再看一張：抽水前後的地下剖面
抽水如何改變地下
比較兩側的地下水面與地層厚度：抽水降低水位與孔隙水壓，細粒沉積層可能壓密。地下水面以上仍可能含水，但孔隙沒有全部被水填滿；圖中的藍色區域代表飽和帶。
開啟簡報第 4 頁 ↗想一想：為什麼同一地區的淺井可能沒水，深井卻可能抽到鹹水？
淺井可能因地下水面下降而失去水源；沿海深井若接近淡、鹹水過渡帶，則可能因抽水使鹹水向上移動而鹽化。兩種結果都和抽水改變地下水位或水壓有關。
資料來源
地貌的改變與外營力
從改變地貌的力量，追蹤岩石碎屑離開原處、移動與沉積的過程。
🌋 內營力與外營力
地球內部的能量驅動板塊運動、造山與火山活動，這些作用稱為內營力。地表的岩石又受到水、冰、風與生物等影響，被風化、侵蝕、搬運與沉積，這些作用屬於外營力。山脈抬升與河流下切可以同時發生，所以地貌一直在變化。
內營力與外營力
天平兩側代表內營力與外營力的共同作用。內營力可產生地形起伏；外營力移除高處物質，並在其他地方堆積。這是作用關係的比喻，不表示每一個地區都達成精確平衡。
開啟原簡報第 6 頁 ↗再看一張：造山與地表變化
造山與地表削平
內營力形成或改變地表起伏，外營力風化、移除與重新堆積地表物質。兩者同時作用，地貌持續改變。
開啟簡報第 6 頁 ↗🔄 外營力的四個過程
把一塊岩石的變化串起來：風化 → 侵蝕 → 搬運 → 沉積（堆積）。風化讓岩石在原地破碎或改變；侵蝕把物質剝離；搬運讓物質移動；沉積使物質累積在新位置。
風化、侵蝕、搬運與沉積
從左到右追蹤同一批碎屑：原地破碎或化學改變是風化，從原處剝離是侵蝕，移動是搬運，停止並累積是沉積。現實中四種作用可以同時發生。右側粗細分層呈現水流條件改變時的沉積概念；不是所有沉積都有良好分選，冰川直接留下的冰磧物就常粗細混雜。
開啟原簡報第 7 頁 ↗再看一張：碎屑如何從山上到河口
碎屑的旅程
風化使岩石在原地碎裂或改變；侵蝕剝離物質；搬運使物質移動；沉積讓物質在新位置累積。這些作用在同一地區可能同時發生。
開啟簡報第 7 頁 ↗🪨 風化：岩石在原地破碎或改變
風化不等於風吹。判斷的關鍵是：岩石仍在原處，但大小、礦物或化學成分已經改變。
物理風化
岩石碎裂，主要化學成分不變。水滲入岩縫後凍結，會促進裂隙擴大；溫度變化與卸載也可能使岩石裂開。
化學風化
水、氧或酸與礦物反應，使化學成分改變。例如含鐵礦物氧化、長石水解，以及石灰岩溶解。
生物風化
植物、地衣或微生物促進岩石破壞。根系撐開裂隙屬物理作用；生物產生的酸也可促進化學風化。
物理與化學風化
左側比較凍融與溫度變化造成的破裂；右側觀察含鐵礦物氧化後的色澤變化。剝落的岩皮可能涉及不同風化機制，不能只憑外形就判定成因；岩石造型也不能全部歸因於氧化。
開啟簡報第 8 頁 ↗想一想：根系撐裂岩石，算物理風化還是生物風化？
兩者都可描述同一件事。按作用機制看是物理風化；按造成作用的來源看是生物風化。生物風化不是與物理、化學風化完全互斥的分類。
⚒️ 侵蝕 Erosion｜把物質從原地剝離
侵蝕把岩屑或其他物質從原地剝離，地表因此留下谷地、凹槽或磨蝕面等痕跡。先看是哪一種力量造成，再看岩石本身是否容易被移除。
💧 水
河流：向源、下切、側向侵蝕。
海浪：沿海岸拍打、磨蝕、擴大裂隙。
🧊 冰
冰川拔蝕、磨蝕，能搬運很大且粒徑跨度很廣的碎屑。
🌬️ 風
吹蝕與磨蝕；空氣密度低，能有效搬運的粒徑範圍較窄。
⬇️ 重力
崩塌、地滑、土石流把坡面物質送往低處，也是河流沉積物的重要來源。
🗿 差異侵蝕｜岩石軟硬不同，侵蝕速度就不同
岩性、膠結程度、裂隙密度、風化程度不同，都會改變抗侵蝕能力。軟的先被移除、硬的留下，地形高低差就會被放大。
野柳女王頭與差異侵蝕
觀察頭部與頸部的形狀差異：岩石各部位的膠結、裂隙與風化程度不同，抗侵蝕能力也不同，因此移除速度不一樣。圖中的尺寸線與層位為示意，不能當作實地量測或地質剖面的證據。
開啟原簡報第 14 頁 ↗📉 侵蝕基準面｜河流下切有高度限制
河流下切受到出口高度控制。海平面是最終侵蝕基準面；湖泊、水庫或抗蝕岩層則可形成局部、暫時的基準面。這個概念主要用來理解河流縱剖面，並不是所有風化或風蝕都以海平面為終點。
| 類型 | 概念 | 例子 |
|---|---|---|
| 最終侵蝕基準面 | 流入海洋的河流，下切所趨近的最終高度基準 | 海平面 |
| 局部／暫時基準面 | 中途暫時限制上游下切的位置 | 湖泊、水庫、硬岩層、支流匯入口 |
基準面下降時，河流會重新下切，侵蝕可向上游傳遞；瀑布後退、河階、下切曲流都能放在這個觀念下理解。
🚚 侵蝕、搬運、沉積是一條能量鏈
Capacity 看「能搬多少」；Competence 看「能搬多大」。流量、流速增加時，河流通常能搬更多、也能搬更大的碎屑。
高屏大橋｜橋基與河床
以歷史案例比較橋基裸露與河床降低。洪水沖刷、採砂及泥砂收支改變會影響橋基周圍的覆土；現況影像不等於歷史災害照片。
影片觀察三問
- 橋墩周圍河床有什麼變化？
- 河床持續下降後，橋墩基礎會怎樣？
- 如何串起「採砂／泥砂收支改變 → 河床下切 → 橋墩基礎裸露」？
河道平衡取決於泥砂供應與搬運能力。供砂減少或搬運能力增加時，河床可能下切；橋墩附近也可能發生局部沖刷，須結合洪水與河床資料判讀。
地景與圖解資料來源
🏞️ 河流｜向源、向下、側向三種侵蝕一起看
上游常是沉積物生產區，中段以搬運為主，下游沉積比例增加；但侵蝕、搬運、沉積其實沿整條河都可能同時發生。
典型顆粒趨勢：山區常有大小混雜巨礫；往中游常見礫石、鵝卵石；下游與河口更常見砂、粉砂、泥。實際仍受河長、支流供砂、洪水與地質條件影響。
河流塑造地貌
上游先看坡度與谷形，中游看河道彎曲及兩岸差異，下游看洪泛平原與河口沉積。曲流外側常侵蝕、內側常形成點沙洲，彎道遷移與截彎可留下牛軛湖。這是一條概念河流，不是每條河都有同樣的三段；下游坡度較緩也不代表平均流速必然較慢，還要看流量、河道尺寸與阻力。
開啟原簡報第 8 頁 ↗再看一張：上游、中下游與河口
從山地追蹤河流到河口
上游常下切河床，中下游常出現側向侵蝕與河道遷移，河口可形成沉積地形。侵蝕、搬運與沉積沿河流都可能發生，實際分布隨流量、地質與地形而變。
開啟簡報第 9 頁 ↗🌊 不同營力留下不同地貌
河流、冰川、海浪與風，能搬動的物質、作用範圍與留下的地形各不相同。
風、冰與海的地貌
比較三個方框裡搬運介質的差異：風主要搬動較細顆粒，冰川能攜帶很寬的粒徑範圍，海浪則反覆作用在海岸帶。用谷形、磨蝕面與沉積物分選作為判讀證據，比只背地貌名稱更有用。海蝕洞、海蝕門與海蝕柱是常見演化關係，但並非所有海岸都按同一順序形成。
開啟原簡報第 9 頁 ↗再看一張：海浪、冰川與風的比較
比較海浪、冰川與風
海浪反覆作用於海岸；冰川磨蝕、拔取谷地岩石；風搬運較細顆粒並磨蝕裸露岩面。判讀時要同時看地形與沉積物。
開啟簡報第 10 頁 ↗🧊 冰川｜搬得動很大，也最容易留下粗細混雜
冰川流得慢，但厚重冰體整片移動，可用拔蝕與磨蝕強烈改造谷地，也能挾帶從細泥到巨石的碎屑。
地景與圖解資料來源
🌊 海浪｜水的侵蝕作用集中在海岸
海浪沿裂隙反覆衝擊與磨蝕，可形成海蝕洞、海蝕拱門、海蝕柱與海蝕平臺；沿岸流又會搬運泥砂形成沙灘、沙洲、沙嘴與潟湖。
地景與圖解資料來源
🌬️ 風｜侵蝕、搬運粒徑受限，但淘選常非常漂亮
風可吹蝕與磨蝕；因空氣密度低，通常只能有效搬運較細顆粒，所以風成沉積物常具有良好淘選。
地景與圖解資料來源
🧺 淘選度 Sorting｜看顆粒大小是否一致
| 營力 | 搬運特性 | 沉積常見淘選 |
|---|---|---|
| 冰川 | 可攜帶黏土、砂、礫到巨石；融化時一起卸下 | 很差 |
| 河流 | 流速、流量變化大，反覆侵蝕搬運沉積 | 依環境而異；長距離重工可改善分選與磨圓 |
| 風 | 能搬的粒徑範圍較窄，多為砂與粉砂 | 通常很好 |
| 海浪 | 反覆淘洗岸邊沉積物 | 常可形成淘選良好的沙灘砂 |
延伸觀察：人類活動如何改變地貌
人類如何改變水與泥砂
抽水會改變地下水位與水壓；採砂、築壩會改變河流泥砂收支。不同問題涉及不同過程，並非每一次人為介入都造成相同或永久的結果。
開啟簡報第 14 頁 ↗資料來源
岩石與礦物｜先礦物，再岩石循環，最後三大岩類
學習順序：礦物 → 礦物性質 → 岩石是礦物集合體 → 地球早期與岩石循環 → 火成岩 → 沉積岩 → 變質岩。
💎 礦物：先定義，再看性質
礦物是天然形成、具有一定化學組成與特定物理性質的固體物質；更完整地說，多數礦物具有規則的內部晶體結構。
從地球到礦物
把觀察尺度逐步縮小：地球、岩石圈、岩石、礦物。岩石通常由一種或多種礦物組成；礦物具有特定的化學組成與晶體結構。
開啟簡報第 11 頁 ↗🔎 礦物的「身分證」
硬度
抗刮能力；硬度高不代表不會碎。
顏色
最直觀，但常被雜質影響。
光澤
金屬、玻璃、珍珠、土狀等。
晶形
晶體自由生長時呈現的幾何外形。
解理
沿晶體內部弱面規則裂開。
條痕
礦物粉末顏色，有時比表面顏色可靠。
比重
同體積下，有些礦物拿起來特別重。
磁性
磁鐵礦等可用磁鐵辨認。
雙折射
透明方解石可讓下方影像看起來變成兩個。
用證據鑑定礦物
方解石較容易被鐵釘刮出刻痕，石英通常較難；方解石遇稀鹽酸可產生二氧化碳氣泡。鑑定要合看多種特徵，不能只看顏色。酸液測試由老師指導操作。
開啟簡報第 13 頁 ↗🌍 岩石從哪裡來？先用一點地球歷史帶進岩石循環
早期地球溫度很高，曾經歷廣泛熔融。隨地球逐漸冷卻，才形成最早的固態地殼，因此最早一批岩石本質上由熔融物冷卻而來，也就是火成岩。
- 最早的氫、氦等輕氣體很容易逸散。
- 火山釋氣形成次生大氣，含大量水氣、二氧化碳、氮氣等；氧氣則更晚因生命作用逐漸增加。
- 地表冷卻後，水氣凝結、降雨，海洋逐漸形成。
- 一旦有液態水與大氣，風化、侵蝕、搬運、沉積開始大規模發生，沉積岩系統才逐漸建立。
🔄 岩石循環：不是單行道
熔融物質
冷卻、結晶
風化侵蝕搬運沉積 → 壓密膠結
高溫高壓但未熔融
回到岩漿
岩石循環
先讀「冷卻凝固」「高溫高壓」「熔融」三種不同過程，再補出圖中簡化掉的沉積物與成岩步驟：岩石風化、侵蝕、搬運、沉積後，先形成沉積物，再經壓密、膠結等形成沉積岩。圖上的火成岩外觀僅為生成示意，不能用它直接判定岩類。岩石循環有多條支線，沒有必經的固定順序。
開啟原簡報第 15 頁 ↗三大岩類
先用形成過程分三欄：岩漿冷卻形成火成岩；沉積物成岩或化學、生物作用形成沉積岩；原有岩石在未整體熔融下發生變質。外觀只是線索，不是充分證據：不是所有沉積岩都有化石，也不是所有變質岩都有葉理。回到本節分類表，把成因與可觀察特徵一起比較。
開啟原簡報第 11 頁 ↗再看一張：三大岩類比較
以成因比較岩石
先看形成過程，再找可觀察的特徵。火成岩由熔融物冷卻；沉積岩由沉積物成岩或化學、生物作用形成；變質岩則由原有岩石在未整體熔融下改變。
開啟簡報第 12 頁 ↗🔥 火成岩：岩漿成分 × 冷卻速度
冷卻速度決定晶粒與組織
| 類型 | 冷卻 | 組織 | 常見特徵 |
|---|---|---|---|
| 深成岩 | 地下慢冷 | 顯晶質，晶粒大 | 晶體有時間長大 |
| 噴出岩／火山岩 | 地表快冷 | 隱晶質、斑狀或玻璃質 | 細粒；有時有氣孔、斑晶、捕獲岩塊 |
🫧 氣孔
岩漿上升減壓，原本溶解的氣體逸出；凝固後留下孔洞。氣孔很多、密度很低時可形成浮石。
◈ 斑晶
先在地下慢冷形成大晶體，之後噴出快速冷卻形成細粒基質。
🪨 捕獲岩塊
岩漿上升時把周圍既有岩石碎塊包進來，稱 xenolith。
成分影響岩石，也影響岩漿的流動
長英質 Felsic
「長」指長石，「英」指石英。二氧化矽含量較高，常富含石英與長石，岩石通常顏色較淺、密度較低。
岩漿一般較黏、溫度較低，氣體較難逸出；氣體豐富時較容易爆炸性噴發。
中性 Intermediate
二氧化矽與鐵、鎂含量介於兩者之間，常見斜長石、角閃石等礦物；顏色常為灰色。
代表岩石是閃長岩與安山岩。礦物比例、溫度與含水量也會影響岩漿性質。
鐵鎂質 Mafic
富含鐵、鎂，二氧化矽含量相對較低；常見輝石、橄欖石與鈣質斜長石，通常顏色較深、密度較高。
岩漿一般溫度較高、黏滯度較低，較容易流動，常形成熔岩流。
成分與冷卻速度是兩個分類軸：成分決定主要礦物組合；冷卻歷程影響晶粒與組織。「酸性、基性」在這裡是二氧化矽含量的傳統名稱，與水溶液的 pH 不同。
岩漿成分 × 冷卻速度
| 冷卻方式／岩漿成分 | 長英質（酸性） 二氧化矽較多、顏色較淺 | 中性 二氧化矽含量居中 | 鐵鎂質（基性） 二氧化矽較少、顏色較深 |
|---|---|---|---|
| 地下慢冷 → 深成岩 晶粒通常較粗 | 花岡岩 | 閃長岩 | 輝長岩 |
| 地表快冷 → 噴出岩 晶粒通常較細 | 流紋岩 | 安山岩 | 玄武岩 |
同一欄的岩石成分相近，冷卻速度不同，晶粒大小也不同。超鐵鎂質岩石的例子是橄欖岩，含豐富的橄欖石與輝石。
🇹🇼 臺灣的火成岩地景
| 岩石 | 臺灣狀況 | 觀察重點 |
|---|---|---|
| 流紋岩 | 臺灣較少作為代表地景 | 與花岡岩成分相近，但晶粒較細。 |
| 安山岩 | 大屯火山群、觀音山、基隆火山群；海岸山脈、綠島、蘭嶼、龜山島等 | 臺灣代表火山岩。 |
| 玄武岩 | 澎湖群島最經典；其他地區亦有零星出露 | 常見例子：澎湖。 |
| 花岡岩 | 金門、烈嶼、馬祖最經典；花蓮和平也有出露 | 常見例子：金門。 |
| 閃長岩 | 臺東關山有閃長岩脈研究紀錄 | 與安山岩成分相近，但晶粒較粗。 |
| 輝長岩 | 新北青潭、臺東關山／利吉、宜蘭東澳等；望安也有相關岩體 | 有實際出露，但不當單一代表地景。 |
柱狀節理：冷卻收縮留下的構造
熔岩或高溫火山碎屑流堆積物冷卻收縮，可以裂成多角形柱體；六角形很常見，但並非每根柱子都有六邊。
地景與圖解資料來源
冷卻結晶與沉積成岩
上半部比較晶粒大小：慢冷通常讓晶體有較多時間長大，快冷常形成細晶或玻璃質。下半部比較碎屑粒徑與成岩：礫、砂、泥是沉積物，經壓密、膠結等成岩作用才成為礫岩、砂岩、頁岩等岩石。粒徑大小與分選好壞是兩個不同判讀項目。
開啟原簡報第 12 頁 ↗🧱 沉積岩：先按來源分三類，再談碎屑粒徑
① 碎屑沉積岩
其他岩石風化成碎屑，經搬運、沉積、壓密與膠結形成。
利吉惡地以泥岩為基質、夾有外來岩塊；月世界可看泥岩受雨水沖蝕形成的溝谷。
礫岩、砂岩、頁岩／泥岩。
③ 化學／蒸發沉積岩
溶液因蒸發或化學條件改變而析出。
蒸發成鹽：水蒸發後，溶液濃縮，岩鹽或石膏可析出。化學結晶：溫度與溶液條件改變，也能讓礦物析出。
圖爾達鹽礦的採掘空間設有遊樂設施。奈卡位於北美洲墨西哥，巨大石膏在地下熱水環境中緩慢結晶，可用來比較化學結晶與蒸發作用。
石膏、岩鹽。
| 碎屑 | 粒徑 | 常見岩石 | 觀察特徵 |
|---|---|---|---|
| 礫 | >2 mm | 礫岩／角礫岩 | 礫粒的磨圓度反映搬運過程 |
| 砂 | 1/16～2 mm | 砂岩 | 常見石英砂粒 |
| 粉砂 | 1/256～1/16 mm | 粉砂岩 | 顆粒比砂更細 |
| 黏土與泥 | 黏土 <1/256 mm；泥包含粉砂與黏土 | 頁岩／泥岩 | 頁岩易沿薄層剝開；泥岩通常無明顯薄層剝裂 |
地景資料來源
圖爾達鹽礦 · 奈卡石膏晶體研究 · 茂林國家風景區：十八羅漢山 · 臺灣地質公園：利吉惡地 · 高雄市政府：田寮月世界 · 東北角：南雅 · 東北角：龍洞
壓密：上覆沉積物重量把孔隙壓小，對細粒泥質沉積最明顯。
膠結：地下水中的方解石、二氧化矽、氧化鐵在孔隙中結晶，像膠水一樣把顆粒黏起來。
♨️ 變質岩：高溫、高壓，但不能熔掉
既有岩石被帶到更深處，在高溫、壓力與流體作用下，礦物組成、晶體大小與排列方式會改變；只要沒有熔融，就仍屬變質作用。
① 礦物相改變：同成分也能長成不同礦物
Al₂SiO₅ 的三種同質異形體非常適合拿來示範：
| 礦物 | 典型穩定條件 | 概念 |
|---|---|---|
| 紅柱石 Andalusite | 較低壓 | 化學成分相同，但晶體結構不同，可反映變質時的溫壓條件。 |
| 藍晶石 Kyanite | 較高壓 | |
| 矽線石 Sillimanite | 較高溫 |
圖表可左右滑動，點圖可放大。
讀圖 ①：同一成分的礦物穩定區
圖表可左右滑動，點圖可放大。
讀圖 ②：岩石走過的 P–T 路徑
圖表可左右滑動，點圖可放大。
讀圖 ③：不同環境的變質岩相
三種圖的用途：穩定區回答「這種礦物在哪些條件下穩定？」；P–T 路徑回答「岩石經歷哪些條件？」；變質岩相回答「哪些礦物常一起形成？」。圖上相界與範圍都是教學簡化，母岩成分與流體也會影響反應。
地景與圖解資料來源
SERC：礦物溫壓相圖 · SERC／Donna Whitney：P–T 路徑 · SERC／Open Geology：變質岩相
② 應力會把排列痕跡留在岩石裡
定向壓力會讓片狀、針狀或長柱狀礦物重新排列。面狀排列稱葉理 foliation；若構造集中成線狀方向，稱線理 lineation。
有葉理
板岩 → 千枚岩 → 片岩 → 片麻岩，可呈現變質程度與重結晶逐步增加。
無明顯葉理
石灰岩 → 大理岩；砂岩 → 石英岩，主要以重結晶為主。
變質作用與礦物鑑定
上方由頁岩到板岩、石灰岩到大理岩，讀的是未整體熔融下的重結晶與構造改變。下方由岩石切到礦物顆粒，讓學生理解岩石常是礦物集合體。鑑定時要合看硬度、條痕、解理與其他性質；硬度是抗刮能力，不能直接當作抗壓強度或不易碎裂的程度。
開啟原簡報第 13 頁 ↗世界地貌快開｜Google Maps
這裡只做快速入口；正式教學時仍建議從各概念旁邊的地圖按鈕直接開。
單元自我檢核｜先答，再展開答案
依 NotebookLM 整理的十題簡答，改成網頁可直接複習的形式。
1. 地球環境的三大圈層是什麼？
大氣圈、水圈、岩石圈；三者持續交換物質與能量。
2. 為什麼地球看起來水很多，卻仍可能缺水？
絕大多數是海水；可直接利用的淡水只占很小比例，多數淡水還儲存在冰川與地下水。
3. 哪些因素會讓海水鹽度升高或降低？
蒸發會使鹽度升高；降水、河川淡水注入與融冰等會降低鹽度。
4. 超抽地下水為什麼造成地層下陷？
地下水壓降低後，細粒地層孔隙被壓密，地表隨之下沉；沿海還可能引發海水入侵。
5. 內營力與外營力對地表的效果有何不同？
內營力常增加高低起伏；外營力藉侵蝕、搬運、沉積讓地形逐步趨平。
6. 風化與侵蝕差在哪裡？
風化在原地發生；侵蝕則包含物質從原處被剝離。
7. 河流沉積時為什麼粗顆粒通常先沉？
水流能量下降後，較大的顆粒較難繼續被搬運，因此通常先沉積。
8. 冰川沉積為什麼淘選差？
冰川可以把大小差異很大的碎屑一起搬走，融化時常一起卸下，因此顆粒大小混雜。
9. 深成岩與火山岩的晶粒大小為什麼不同？
深成岩在地下慢冷，晶體有時間長大；火山岩在地表快速冷卻，因此多為細粒或玻璃質。
10. 石灰岩與大理岩為什麼都可能遇酸冒泡？
兩者都常以碳酸鈣為主要成分；大理岩是石灰岩經變質作用形成。
核心雙語詞彙｜不用背一堆，但要看得懂
保留這份整理中的英文字彙，讓學生未來看到圖表、影片或國外資料時不陌生。
地科冷知識｜把課本概念拉回真實世界
這區保留 NotebookLM 整理中比較適合吸引學生注意的內容，但改成較精準、可教學的版本。
🌊 海水鹽度不是到處一樣
蒸發強、降水少的海域通常較鹹；降水多、河流注入大的地方通常較淡。平均約 35‰ 只是全球尺度的概念值。
🧊 冰川是巨大的淡水庫
地球大部分淡水並不在河川，而是儲存在冰川與地下水中；這也是為什麼「看得到的河水」其實只占極小比例。
⬇️ 地層下陷常難以恢復
細粒地層一旦因地下水壓下降而壓密，孔隙結構可能永久改變；即使後來停止抽水，也不一定能回到原高度。
🌬️ 風化 ≠ 風吹
風化是岩石在原地破碎或化學改變；風吹砂粒磨岩石則屬風力侵蝕／搬運作用。
🏗️ 河床不是固定高度
採砂、築壩、河川整治都可能改變泥砂收支，使侵蝕與沉積位置重新分配。
🪨 岩石也是「過程」不是「物件」
同一塊岩石今天在山上，未來可能風化成砂、沉積成岩、變質、熔融，再重新成為火成岩。
Google Maps 地貌實驗室｜臺灣＋世界
請切換「衛星」視圖。地圖不是拿來找地址，而是拿來判讀形狀、尺度與作用證據。
🎲 隨機地貌挑戰
上課時可以直接按一下，隨機抽一個地景，讓學生先看衛星圖再猜成因。