2008年12月20日 星期六

變質岩


變質一辭意指任何岩石因環境的改變所發生的各種物理與化學變化,而變質岩之原岩可能為沉積岩或火成岩或原本即為變質岩。岩石經礦物再結晶、或組織之再改造或兩者情形皆有之,岩石經完全之改變後,其原岩為火成岩或沉積岩,有時不易鑑別。由此可之,一種岩石若改變其組成礦物之種類及改變其組織與構造,此現象謂之變質作用(metamorphism),由此作用產生之新岩石為之變質岩。例如砂岩可以變為石英岩,此僅組織之變化,而構造及礦物種類並無明顯差異,又如玄武岩可以變為角閃岩,此則構造與礦物組成皆已變化矣。

火山噴發的型式



火山噴發的形式和岩漿的黏度有很密切的關係,而岩漿的黏度則與二氧化矽的含量有關。也就是說,二氧化矽含量越高,岩漿的粘度越大,所以岩漿越不容易流 動,進而造成它所含的氣體越不容易散發。而當岩漿內氣體累積至足夠的 壓力時,就會形成爆炸式的噴發。 換言之二氧化矽含量少的岩漿,粘度小,氣體較容易散出,因此噴發形 式較為溫和,我們稱這樣的噴發為寧靜式噴發

何謂原子量

原子量某種原子的質量與碳-12原子質量的1/12(約1.6610-27 kg)的比值稱為該原子的原子量,又稱相對原子質量,單位為1。由於大多數元素是由兩種或兩種以上的同位素構成的,因此原子量是按各同位素所占百分比求得的平均值。由於原子質量很小,採用千克作為質量單位,書寫、記憶、計算和使用都不方便。因此國際上採用原子的相對質量,即相對原子質量來表示原子的質量。歷史原子量最早是由英國科學家道爾頓提出來的。他說「同一種元素的原子有相同的重量(weight),不同元素的原子有不同的重量。」因此atomic weight在中文里翻譯成了「原子量」。但是當時由於重量和質量(mass)是相同的概念,因此雖然實際中獲得的都是原子的相對質量,但仍然稱作原子量。20世紀初,物理學家採用質譜技術測量原子質量,使用了在物理學上比較嚴謹的「atomic mass」的名稱。但是atomic weight的用法仍然廣泛使用。計算1803年,道爾頓用氫的原子量為1作為相對原子量的基準。1826年,J.J.貝採利烏斯改為氧原子量的 1/100 為基準;1860年,J.-S.斯塔建議用氧原子量的 1/16 為基準,沿用了很長時間。1929年,W.F.吉奧克和H.L.江斯登發現天然氧中存在著16O、17O、18O三種同位素,它們在自然界的分佈不完全均勻,因此用天然氧作為原子量基準就欠妥。後來物理學界改用16O的1/16 作為原子量基準,化學界還沿用原來的基準,從此原子量出現兩種標度,1940年國際原子量委員會確定以1.000275作為兩種標度的換算因子:物理原子量 = 1.000275 化學原子量。存在兩種標度必然經常引起混亂。1959年,在慕尼黑召開的國際純粹與應用物理學聯合會上,德國J.H.馬陶赫建議12C=12作為原子量基準,並提交國際純粹與應用化學聯合會考慮,後者於1960年接受這一建議。1961年,在蒙特婁召開的國際純粹與應用化學聯合會上,正式通過這一新基準。1979年,由國際相對原子質量委員會提出原子量的定義。原子總數:原子的個數分子量指組成分子的所有原子的原子量的總和,分子量的符號為Mr。定義為物質分子或特定單元的平均質量與核素碳12(原子量為12的碳原子)原子質量的1/12之比。由於是相對值,所以為無量綱量,單位為1。與分子質量區別儘管分子量一般指相對分子質量,但是字面上常與分子質量這一概念混淆。分子質量指分子的實際質量,而非比值。國際單位制中的單位為kg,但由於分子質量很小,所以常用道爾頓(Dalton,Da, D)作為原子或分子質量的單位,大分子(如蛋白質)的分子量通常使用kDa。例如二氧化硫(SO2)的相對分子質量(分子量)為64.06,但SO2分子的分子質量為0.06406(kg/mol)阿伏加德羅常數=1.0637410-25kg=64.06 Da。為了便於區分這兩者,目前,分子量在中國大陸的規範名稱為「相對分子質量」,同樣,原子量的規範名稱為「相對原子質量」。分子總數:分子的個數以C和CO來解釋原子量=12 (原子量的定義是1mole在自然界中有多重)所以12代表1mole重12克原子總數如果是1mole=6*10^23個分子(CO)分子量=12+16=28分子總數如果是1mole=6*10^23個通常原子是一個元素(C.N.O.F.....一個)分子(CO.H2O....多個原子在一起)

水循環的過程


地球上的水循環根據其強度、規模和路徑,存在著大循環和小循環之分。大循環又稱全球性水循環,是指海洋水和陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉換運動。從海洋上蒸發的水汽,被氣流帶到陸地上空,在適當的條件下凝結,形成降水,降落地表。降落地表的水,一部分被蒸發進入大氣,一部分被植物截流,大部分沿地表流動,形成地表徑流,有的滲入地下,形成地下徑流,兩種徑流最終注入海洋。這種循環是水循環中最重要的一種。陸地上的水就是靠這種循環運動不斷得到補充和更新。
小循環又分兩種:一是海洋小循環(即海上內循環),即從海洋表面蒸發的水汽,在海洋上空成雲致雨(雪),然後再降落到海洋表面上的循環過程。這種循環雖然只在海洋領域內進行,但從參與水循環的量來說卻是主要部分;二是陸地水循環(即陸上內循環),即從陸地表面蒸發的水汽或從海洋輸送向內陸的少量水汽,在內陸上空成雲致雨(雪),然後再降落到大陸表面上,在陸地內消耗,不返回海洋。這種循環大多發生在大陸腹地的內陸區域。
水循環是自然界物質運動和能量轉化的重要方式之一,把大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈相互聯繫起來,對自然界具有重要意義:
(1)促進自然界物質的運動。
(2)促進自然界能量的交換。水循環的過程也是水在固態、液態、氣態之間的轉變過程。水的三態變化要吸收和放出熱量,而降水、下滲和徑流則會涉及熱能、機械能以及動能和勢能之間的轉化 。

(3)維持地球上水的動態平衡,使自然界的水不斷得到更新。

地球的磁場

地球周圍具有磁場,科學上有關地球磁場的成因,有數種不同的說法。但是地球的磁場可以用一根巨大的條形磁鐵來模擬,磁棒的中心位於地球的球心(如動畫7),這個假想磁棒的延線和地球表面有兩個交點,在地理北極附近的,稱為地磁北極;在地理南極附近的,稱為地磁南極。假想磁棒中心線的方向與地球的自轉軸(地理南、北極的連線)夾角約為11度。地磁北極的位置在加拿大北部,距離地理北極約有1200公里之遠。
但是科學家針對古代地磁的研究發現,大約每隔數十萬年到數百萬年間,地球上的磁場會發生反轉的現象,即地磁南極和地磁北極相互交換。當地球磁場發生反轉時,磁針的N極會指向南方,而S極則指向北方,每次反轉過程需要數千年到數萬年之間。