moea_joint
102年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 25 題
地球的熱源主要來自那些元素？
- A 鈾、釷、鉀
- B 鐵、錳、鎳
- C 氫、氧、氮
- D 鈉、鈣、矽
思路引導 VIP
試著思考一下：地球已經誕生了約 46 億年，如果內部沒有持續產生熱能的機制，地球應該早已冷卻。在完全封閉、沒有外部氧氣可以進行燃燒反應的地殼深處，什麼樣的「原子核層級」變化，可以不分晝夜地持續釋放出能量，供應給地函進行對流運動呢？
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太棒了！你能精確選出 (A) 選項，說明你對地球內部能量來源的觀念非常紮實，沒有被其他常見的組成元素所干擾。
地球內部的動力來源
地球的內能主要由兩大部分組成：一是地球形成初期，因星子撞擊與重力塌縮留下的殘餘熱能（Primordial heat）；二則是至今仍在持續產生的放射性衰變熱（Radiogenic heat）。雖然地球的質量大部分是由鐵（$\text{Fe}$）與鎳（$\text{Ni}$）構成（如地核），或者由矽（$\text{Si}$）與氧（$\text{O}$）組成矽酸鹽礦物（如地函與地殼），但這些穩定元素並不會自發性地釋放熱量。真正能像「燃料」一樣持續供應熱能、推動板塊運動的，是長半衰期的放射性同位素，主要包含鈾（$\text{U}$）、釷（$\text{Th}$）以及鉀（$^{40}\text{K}$）。
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地球內部的熱源
💡 地球熱能主要來自放射性元素衰變釋放的能量。
🔗 地球內部能量與動力鏈
- 1 核種衰變 — 鈾、釷、鉀等放射性元素進行衰變
- 2 釋放熱能 — 衰變過程將核能轉換為大量熱能
- 3 地函對流 — 熱能導致地函物質產生緩慢對流
- 4 板塊運動 — 對流帶動地殼板塊移動，引發地震火山
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解地熱梯度隨深度的變化情形
