地球科學系(含 海洋環境科技研究所)

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本系設立的宗旨,首在養成學生具備地球科學五大學術領域–地質學、大氣科學、海洋科學、天文學和地球物理–充分之本職學能;本系的教育目標,則首重致力培養有志從事地球科學之專精人才,以培育優秀之地球科學研究人才和實務工作的專業人才為主軸,並以培養優良的中學地球科學師資為輔。特別是在國內各地球科學相關系所中,本系是唯一同時涵蓋五大地球科學研究領域,並擁有師範大學在科學教育專業基礎的高等學術機構,此為本系之特色。若志在從事中等學校地科教學,本系亦可提供地科教學知能和教育專業知識,充分培育健全之地球科學師資。

在課程上,為營造更優質的學習與研究環境,本系已適度調整原以師資培育目標為主的舊有課程架構,整合各地球科學次領域之基礎課程,降低本系必、選修課程之比例,大幅減少各次領域之必修課程學分,以增加學生在各次領域課程選修之自由度及彈性,進而充分落實各次領域之專業進階課程。此外本系並積極鼓勵學生,實際參與實驗、撰寫論文、從事專題計畫研究等,以豐富其研究經驗,訓練學生使其具備獨立研究之精神與能力。經由選修本系提供之更多進階專業課程,進而厚植學生之理論基礎、充實其專業背景,並強化其選定目標次領域之學術養成和專業訓練;連同充足的研究經驗,本系學生的未來發展,將更具時代性與面對挑戰時的競爭力,進一步達到「博而精、廣而深」的終極目標。近來本系更積極增聘優秀外籍專任師資,以全英語教學方式授課,期能增加學生之國際觀與國際競爭力。

本系在碩、博士班研究所的教育上,採一系多所之架構,除地球科學研究所外,還包括海洋環境科技研究所。本系研究所的研究重點與發展方向,首在地球科學各領域之深耕與研究發展,並加強各次領域間之跨學門合作,以進一步提升本系之學術研究及國際化,並為本系學生的訓練和學習,提供全面全方位的考量,以訓練學生從容面對多變的世界,因應未來的挑戰。

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    綠島安山岩之實驗岩石學研究
    (2012) 林國文; Guo–Wen Lin
    綠島大部份由安山岩質熔岩及集塊岩所組成,偶而夾有凝灰岩及碎屑岩流。本研究之樣本為採自綠島西北方靠近燈塔的露頭。樣本外觀為深灰色,多孔狀,具斑狀組織。礦物組成主要為斜長石、斜輝石;次要為鈦鐵氧化物,基質中多數為斜長石、斜輝石及少數不透明礦物。Na2O+K2O對SiO2作圖之分類,屬於玄武岩質安山岩。 從高溫實驗結果得知,綠島安山岩質岩漿在常壓下之液相溫度為1289℃,固相溫度略低於1099℃,整個熔融區間為190℃。實驗結晶順序與溫度如下:在1289℃,鉻鐵尖晶石率先晶出;至1264℃,斜長石晶出;到1189℃,鉻鐵尖晶石消失,轉變成氧化物出現;持續降溫至1184℃,直輝石晶出;爾後降溫至1162℃,斜輝石為最後一種礦物相晶出。 整體而言,常壓下綠島安山岩之殘餘熔體成分隨實驗溫度降低,SiO2、K2O含量有上升趨勢,而Al2O3、ΣFeO、MgO、CaO則呈減少變化。Na2O則先升後降。另外從成分變化圖,可得知:ΣFeO、MgO、CaO與SiO2呈一明顯負變關係,暗示著綠島之岩漿活動主要受制於鐵鎂礦物的結晶分化。以及,隨結晶分化進行之殘餘熔體成分變化,與綠島的天然岩石成分類似,故推測綠島的天然岩石可在低壓下結晶分化而成。而AFM圖中,殘餘熔體成分隨實驗溫度降低,最後亦朝Na2O、K2O富集。
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    一大氣壓下綠島安山之實驗岩石學研究
    (2006) 林貞儀
    綠島是位處台灣東南邊外海約33公里的一座火山島。本實驗採樣地點為綠島東南方,靠近環島公路旁的安山岩露頭,外觀呈現深黑色,岩石組成為多孔性,薄片組成為橄欖石斑晶、斜輝石、斜長石和鈦鐵氧化物。 本實驗透過模擬岩漿的結晶過程,針對不同溫度下岩漿結晶的情形以及各礦物相的分佈,探討此地區安山岩質岩漿結晶的情形。實驗的方法是先將岩石磨成粉末,放置於1500℃之高溫爐內進行不同溫度下的反應,實驗後再將樣本製成光片,由電子顯微鏡分析不同溫度下各礦物相與殘餘岩漿的化學成分。 依據實驗結果,綠島安山岩岩漿在一大氣壓下礦物相的結晶順序與溫度如下:最先在1354℃晶出斜長石相,約在1260℃晶出鈦鐵氧化物相,至1250℃出現尖晶石相。因此,一大氣壓下的液相線溫度約在1354℃,固相線溫度略低於1164℃,低於1164℃未觀察到玻璃相,實驗的融熔區間為190℃。殘餘岩漿隨著溫度的降低,氧化矽、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀含量有上升的趨勢;相對的氧化鋁、氧化鈣隨著溫度降低而有下降的趨勢。氧化鈦、氧化鐵與氧化鎂含量先升後降。