崇德遺址出土鐵渣與製鐵遺留之研究

專題名稱崇德遺址出土鐵渣與製鐵遺留之研究

專題描述根據我們先前《鐵砂的秘密-台灣東部海岸鐵砂與磁鐵砂含量分析》的結果,我們發現東部地區的含鐵量極高,因此對於「煉鐵」有極大的興趣,經過我們查詢相關資料後,我們發現在立霧溪一帶的「崇德遺址」有煉鐵相關歷史,實際考察後,更使我們想要進一步了解「煉鐵」相關文化與其方式。因此我們期盼透過這次研究,了解崇德遺址背景與相關資訊,並探討先民猴猴人之煉鐵文化與技術,最後,再利用實驗室之器材,實際模擬煉鐵技術,解開我們心中的疑惑。

隊伍名稱猴猴隊

指導老師徐彥哲 郭千睿

參賽學生紀宥安 黃詠安 蘇子淵 

延續作品 已上傳延續性作品說明書:20220906164036630.pdf

序號檔案內容上傳者最後修改
10作者 王淑津、鍾國風
來源 太魯閣國家公園管理處
描述 立霧溪流域受到地形因素影響,早期史前人類活動較少,目前已有的資料顯示,從史前時代新石器晚期開始,下游河口附近就有聚落分佈,金屬器與金石並用時代聚落則往中上游延伸,過往學者建構立霧溪區域史前文化內涵與發展過程,初步認為具有二個早晚不同時期的文化層,早期屬於新石器時代最晚階段,也許暫以「太魯閣類型」稱之;晚期明確屬於廣義十三行文化的範疇,且具有地方特色,稱之為「普洛灣類型」。隨後,立霧溪流域即進入西班牙人與荷蘭文獻記錄的歷史初期,因砂金資源競爭而來的複雜族群關係明顯可見。由於區域考古工作進行不多,有關立霧溪流域人群與文化,立霧溪流域的人文活動歷史向例以太魯閣族人在此一
區域活動為主體,頂多回溯至太魯閣族人東遷時口傳所接觸的 Mək-qaolin 人,從史前晚期至歷史時期早期的銜接等問題仍懸而未決。歷史學者從爬梳西荷時代以來文獻史料,指出哆囉滿地區(今立霧溪流域下游)為古老產金之地。
黃詠安2022/9/28 下午 05:03:03
9作者 尹意智
來源 花蓮縣文化局
描述
在東部地區,十三行文化普洛灣類型嘹僅次於花蓮縣北部境內沿海地區與立霧溪流域,主要遺址有花蓮縣崇德遺址普洛灣遺址,花蓮美崙山遺址等,年代距約 1000-300 年前,本文化類型遺物部器以紅褐、灰褐色夾沙為最多,器腹上通常有繁複的幾何形拍印紋飾,器型不大,以侈口圜底罐為最多石器數量以打製石鋤為最多,其次有少量的石鑿石刀,砥石石球土少量鐵器,並有金屬器、瑪瑙等裝飾品,此外有煉鐵所遺留之大量鐵渣。
花岡山文化內容可見於葉美珍於 2001 年的花岡山文化本文化的代表性遺址為花蓮花岡山遺址、鹽寮遺址與大坑遺址文化最重要的特色為一種紅色陶器,器表均布滿紅彩,並製作使用精美之石器、玉器。於鹽寮遺址土許多攻石工具與玉器廢料,所以也被推測可能是製作玉器的文化文化的墓葬採用片岩石板棺與甕棺葬,至於花岡山文化岑在的時間,約在距3,000 年至 1,500 年之間,約與卑南文化、麒麟文化同時。
黃詠安2022/9/28 下午 04:52:29
8作者 宋昱潔
來源 國立臺灣大學碩士論文
描述
龍門舊址遺址位於台北縣貢寮鄉雙溪河出海口,為一沙丘遺址。經碳14定年法測定,其年代為距今350-200年間。過去之研究皆將此遺址歸於十三行文化舊社類型之下。出土遺物除大量貝殼與多種外來物外,另一特色為型態與一般東北角地區遺址中所見鐵渣型態相異的細碎鐵渣以及火燒紅土,總重約20多公斤。本論文即為針對龍門舊址遺址出土的製鐵遺留所進行的分析研究。
臺灣考古學中對於鐵器及製鐵技術的相關討論早在日據時代便開始。然而,直至今日,對於鐵器時代直至歷史時代臺灣島內原住民的鐵器使用與生產情況仍有許多未明之處,如鐵器與製鐵技術的來源、區域間的技術差異、製鐵技術的變遷等等。故鐵器與製鐵技術的研究在台灣考古學中可說是一極具有潛力的研究主題。
從對鐵之性質與鐵器製作流程的瞭解,可以發現鐵器生產是由礦石開採、鐵料冶煉、塑型加工等數個階段串連而成。在幾個大階段之下依技術和成品用途的差異有許多更細的程序需進行,各大階段之間可容許時間差的存在。因此,一遺址內可能有數個階段的遺留物,亦可能單只有某階段的相關遺留。不同的遺留物指示了不同的生產技術與階段,通過對這些遺留的分析與比較,研究者可藉之推論出當時人群所擁有的技術與資源。
黃詠安2022/9/28 下午 04:48:07
7作者 尹意智 、姚書宇
來源 國立臺灣大學、國立臺灣史前文化博物館
描述
花蓮縣秀林鄉崇德村在蘇花改替代道路通車之後,開發壓力急遽增加,也衍生相對的遺址保存壓力。2018 年秀林鄉下崇德段 1079 地號的地主提出居住蓋房需求,2019 年下崇德段 692 地號的地主也提出開發需求;藉由對兩地的試掘與對前者的搶救發掘,都確認與豐富了該遺址鐵器時代文化層的內涵。 2018-2019 年 3 次崇德遺址的試掘與搶救發掘,一方面藉由這數次考古發掘研究成果,出土數量可觀的鐵器時期墓葬與陪葬品。
崇德遺址的文化歸屬為「十三行文化普洛灣類型」,年代為距 1400-300 年前。過去曾發現大量的印紋陶片,少部分為接近靜浦文化的素面陶片。在 2008 年的試掘中,曾出土完整的室內葬遺跡,伴隨完整的陪葬陶罐與大量的陪葬品。
蘇子淵2022/9/28 下午 04:45:20
6作者 尹意智、莊家銘、林宗翰、俞彥良
來源 花蓮縣文化局
描述
崇德遺址過去曾發現大量的鐵渣遺留,相較於過去學界對崇德遺址的理解,崇德遺址在東側靠近臺地邊緣的區域的地表可現大量的鐵渣,而在地籍號嘸秀林鄉下台地段 也曾出現許多鐵渣相對而言,遺址的西側較少現鐵渣遺留試掘的基地位置位於遺址西側,僅在近現代擾亂的現象中發現 1 件鐵渣,可見本遺址有煉鐵或是打鐵行為。
崇德遺址位於立霧溪河口北岸最上層之台地,原為立霧溪沖積扇後遭切割為台地。遺址範圍大致涵蓋崇德上崇德聚落及其東北側,西抵霧下山之山腳,東南臨台地邊緣並向下延伸至與下台地。依據劉益昌 1988 年之地表調查,遺址範圍內的聚落空地都可發現零散的陶片或石器。
蘇子淵2022/9/28 下午 04:45:14
5作者 蘭陽博物館
來源 蘭陽博物館
描述 「Blihun 漢本遺址」位於宜蘭縣南端鄰近花蓮縣,背倚高聳的中央山脈,面向遼的太平洋,發掘成果顯示遺址至少有三個史前文化層,涵蓋年代自為台灣新石器時代晚期至金屬器時代,年代距今約 1100 年到 1700 年前,或甚至更早。漢本遺址在民國 101 年 3 月 5 日蘇花改工程谷風隧道南口意外被發現,為避免施工破壞,由中央研究院歷史語言研究所劉益昌教授帶領考古團隊、及庶古文創事業股份有限公司朱正宜老師帶領團隊搶救。發掘中,除了出土大量遺物及現象外,更發現近乎完整的石砌家屋基礎,同時也發現有煉鐵及對外貿易往來,也可見漢本是一個長期定居且繁榮的聚落。 漢本遺址為我國第八處國定遺址,遺址文化內涵呈現出成熟的高溫工藝,包括金器、銅器、鐵器,為台灣當時先民重要裝飾與儀式用品。也發現完整度極高的聚落型態,家域間疊石駁坎相鄰,櫛比鱗次、參差有序,他們擒熊、採貝、鏢魚、冶金、鑄銅、煉鐵,並藉由海洋與島內外其他族群交易,互通有無,自有一套與山海相處的生活法則,充分顯示早期人群之海洋文化特色,對於當今以海洋立國的台灣而言,具特殊啟示意義。
紀宥安2022/9/19 下午 04:54:26
4作者 陳文山
來源 國立台灣大學地質科學系暨研究所
描述 台灣東部海岸山脈由於火山島弧起伏的不平整火山盆地地形,導致陸源沈積物在盆地堆積的厚度不等,及出現複雜的地層堆疊關係。首先,隱沒時期產生的火山島弧,從早期深海環境演化至陸地火山,乃至火山活動停止後產生火山島弧的裙礁環境。此過程形成完整的火山島弧沈積層序:深海熔岩流、淺海火山角礫岩、陸相熔結凝灰岩、再積火山碎屑岩與石灰岩。
黃詠安2022/9/14 下午 09:52:52
3作者 董國安、黃瀚緯
來源 國立自然科學博物館
描述 鋼鐵與人類文明的關係密不可分,臺灣北部的十三行文化已經被認為是臺灣進入鐵器時代的考古遺跡。鐵本身的溶點較銅高,因此所需要的技術門檻亦較高,這也是為何鐵器時代的發展總是接續在青銅器時代之後的原因。煉鐵步驟為將鐵礦石、焦炭及助熔劑等,由高爐頂部加入爐內,再由爐下部鼓風嘴,吹入高溫熱風,產生還原氣體,將鐵礦石還原,產生熔融鐵水與熔渣。至目前爲止所生產出來的鐵水含碳量大約在3%~5%左右冷卻、成形之後,就是鑄鐵。
蘇子淵2022/9/13 下午 06:10:02
2作者 譚立平、魏稽生
來源 經濟部中央地質調查所
描述
此部分為《台灣經濟礦物》一書之〈中央山脈金礦〉部分
(1)台灣北部磁鐵礦砂分布在大屯山北方,淡水到金山為主要分布區域,1973年曾大量開採,1979年礦源枯竭而停採。
(2)台灣北部的磁鐵礦砂應來自大屯火山區及觀音山的安山岩,而西南部的磁鐵礦砂則可能經過多次風化作用而富集。
紀宥安2022/9/13 下午 04:34:42
1作者 紀宥安、黃詠安、蘇子淵
來源 為本研究作者先前之研究報告
描述 第51屆科展《鐵砂的秘密》報告書中提到在台灣東北角沿海岸有「鐵砂、磁鐵砂」,但是並沒有深入探討它們的來源,於是我們想了解東海岸的鐵砂及磁鐵砂分布的情形及來源。
紀宥安2022/9/6 下午 04:51:59

序號封面照內容說明上傳者最後修改
10類別 相簿集
名稱 前往崇德遺址及崇德海灘考察
說明
一、時間:2022.09.24
二、地點:崇德遺址與崇德海灘
三、內容:我們前往崇德遺址及崇德海灘考察採砂。
蘇子淵2022/9/27 下午 11:03:10
9類別 相簿集
名稱 2022/9/17參訪十三行博物館
說明
十三行位於新北市八里區淡水河海口交界處的南岸,1957年地質學者林朝棨在這裡確認發現史前的煉鐵遺跡後,將它定名為十三行遺址。十三行遺址距今1,800~500年前,屬於臺灣史前的鐵器時代,是目前確定擁有煉鐵技術的史前居民之一。
蘇子淵2022/9/26 下午 01:14:04
8類別 相簿集
名稱 第四次嘗試實驗室煉鐵
說明
一、時間:2022.09.15
二、地點:資源班實驗室
三、內容:這是我們第四次嘗試在實驗室煉鐵,我們發現有鐵砂變紅的情形。
黃詠安2022/9/26 下午 01:13:33
7類別 相簿集
名稱 第三次嘗試實驗室煉鐵
說明
一、時間:2022.09.13
二、地點:資源班實驗室
三、內容:這是我們第三次嘗試在實驗室煉鐵,經過之前的失敗,研究小組討論決定以坩堝替代試管,煉鐵時的高溫導致破裂影響實驗的進行。我們根據紅外線溫度計,煉鐵時的溫度約莫五六百百度,因為超出溫度計測量範圍,因此無法測量。然而,實驗雖然有所進展,不過在實驗中,因為本生燈的問題無法繼續燃燒,因此將這一次的實驗結束。
黃詠安2022/9/15 下午 10:13:14
6類別 相簿集
名稱 第二次嘗試實驗室煉鐵
說明
一、時間:2022.09.13
二、地點:資源班實驗室
三、內容:這是我們第二次嘗試在實驗室煉鐵,經過上次失敗,研究小組討論之後更換試管,換成更厚、更耐熱的試管,根據紅外線溫度計,我們煉鐵可到高達三四百度,甚至超出溫度計測量範圍。然而,實驗雖然有所進展,但最後試管仍不耐高溫破裂,因此我們將會在下一次的實驗中繼續測試其他煉鐵容器。
紀宥安2022/9/14 下午 08:48:13
5類別 相簿集
名稱 第一次嘗試實驗室煉鐵
說明
一、時間:2022.09.08
二、地點:資源班實驗室
三、內容:這是我們第一次嘗試在實驗室煉鐵,沒想到是以失敗收場,與組員老師討論以及上網查詢相關資料後,我們發現,煉鐵需要高溫,一般玻璃並無法耐熱,再者,碳粉和鐵礦的比例也是變因,雖然可以計算,但碳粉的量可能要更多,我們將這次的失敗紀錄與探討,期待能透過此次失敗,找出不足之處,在下一次的實驗中能越做越好!
紀宥安2022/9/11 下午 05:16:50
4類別 相簿集
名稱 分離較佳的鐵砂
說明
一、時間:2022.09.08
二、地點:資源班實驗室
三、內容:我們將之前實驗時所吸出的鐵砂分離出來,再以強力磁鐵篩選出較利於實驗的鐵砂,作為後續煉鐵時使用。
黃詠安2022/9/10 下午 07:52:44
3類別 相簿集
名稱 觀察鐵砂與磁鐵砂
說明
一、時間:2021.8至2022.5
二、地點:資源班實驗室
三、內容:我們將分離出來後的鐵砂與磁鐵砂使用泡水及烘烤等方式觀察兩者之差異。
蘇子淵2022/9/5 下午 08:53:55
2類別 相簿集
名稱 分離鐵砂與磁鐵砂
說明
一、時間:2021.8至2022.5
二、地點:資源班教室
三、內容:我們將台灣東部各地所採砂用磁鐵及刀片分離出鐵砂與磁鐵砂
黃詠安2022/9/2 下午 01:16:27
1類別 相簿集
名稱 採砂
說明
一、時間:2021.8至2022.5
二、地點:台灣東部海灣
三、內容:我們到台灣東部各地採砂
黃詠安2022/9/2 下午 01:10:48

序號內容上傳者最後修改
10作者 紀宥安、黃詠安、蘇子淵
標題 研究總心得
內容
【紀宥安】
我們在決定研究題目的時候,單純就只是因為之前作品評審建議延續那一件作品,結合我們本土的史前遺址做為發揮,因此我們想要藉此研究了解崇德遺址猴猴人煉鐵的奧妙。
開始研究後,我們開始接觸相關資料,才發現原來煉鐵並不是我們想像中那麼簡單,我們要學習氧化鐵的氧化還原反應式,然後計算出碳粉和氧化鐵的比例,我們也就因此決定要直接試驗看看,希望可以從中吸取經驗並了解問題的所在,沒意外的,在第一次的實驗中,我們發現的許多的問題以及碳粉與氧化鐵的比例大錯特錯,在實驗裝置上也是有許多問題。在實驗結束後,我們實際去了崇德遺址當地採集了鐵渣和陶片,希望可以了解史前人類猴猴人驗鐵的證據。
在研究的最後,我認為東部許多地方的含鐵量極高,「崇德遺址」附近地區也是如此,並且有煉鐵文化的存在,我們期盼透過這次研究,了解相關煉鐵遺址與技術
【黃詠安】
在經過我們的多次討論後,我們決定以崇德遺址為題目,一開始我們就像往常一樣先打動機、目的和文獻,在打的時候都還好,因為之前也是只有打到這裡就停了,我們有遇到一個困難就是在打文獻時,因為我們都是把資料混在一起,所以在檢查文獻資料時,只能一個一個慢慢看;後來我們就去做實驗,我們第一次的實驗是以失敗告終,也發現了重重問題與挑戰,但是經過幾次的實驗之後就接連排除各項問體,接著我們又去當地採集鐵渣,之後,我們就要踏進我們一直之前沒有打到的煉鐵結論與討論,要先一次將所拍的照片分類,之後還要一次次的描述,經過多次的實驗,我們已經記不清當時的所有控式變因以及操縱變因,因此要仰賴當時的手寫札記與紀錄,因為是紙本記錄的關係,在整理時花了不少的時間與功夫,打完之後還有研究結論,經過無數次的修改後,我們終於是把研究結論打好了,在這個過程中我發現紀錄的重要以及煉鐵的不易,最後希望我們這件作品可以獲得評審的青睞。
【蘇子淵】
我們在決定主題的時候聽評審老師的建議,與東部的史前文化連結,所以我們開始了這一次的研究。在研究前,我也抱著一個疑惑崇德遺址的猴猴人要怎麼煉鐵?我們也不太清楚,所以我們想要來做一個模擬實驗,來了解煉鐵的方法,在實驗開始的時候,我們決定出我們的研究目的,一、了解崇德遺址背景與相關資訊二、探討先民猴猴人之煉鐵文化與技術三、實際模擬煉鐵技術我們希望從這三個研究目的,來了解史前人類的煉鐵方法,而我們一開始先嘗試用之前實驗所剩餘的氧化鐵砂與碳粉相加並加熱,嘗試煉鐵 但煉鐵過程中發現有很大的困難,因為沒有經驗的關係,所以我們不但把試管燒破了,還出現了很多困難,因此我們在煉鐵的實驗花費了不少時間和心力。
我覺得我在這一次的研究中收穫許多,同時也對煉鐵有更深入的了解,最後當然也希望我們這個努力已久的作品可以獲得評審的青睞。

黃詠安2022/9/29 下午 04:35:53
9作者 蘇子淵
標題 第五次-最後實驗心得
內容
第四次煉鐵實驗以後,我們又做了好幾次實驗。
第五次實驗
因為我們在第四次實驗時,沒有煉鐵成功,我們懷疑前面實驗燒的溫度不夠,所以我們把測量上限為400的紅外線溫度計改為測量上限為700探針溫度計,希望藉由測量溫度來找出實驗失敗的原因。
第六、七次實驗
這兩次實驗我們更換了鐵砂與碳粉的比例,我們覺得可能是我們加的鐵砂不夠多,所以我們將原本的20:3調整成9:1,結果我們兩次都成功的煉出了微小的鐵渣,但是不明顯,我們決定在下次實驗碳粉的比例要提高。
第八、九次實驗
這兩次實驗我們將碳粉的比例提高成了5:7,我們發現雖然鐵渣大小雖然比上次大,但依然沒有到我們在崇德遺址看到的好,另外,我們覺得移動比例這個方法不是很好,所以下一次實驗我們要換個方法。
第十次實驗
這次實驗我們更換了我們的容器,由無蓋的坩鍋改為有蓋的茶壺,這樣做主要是防止空氣中的氧與容器中的鐵發生反應,並且我們懷疑探針溫度計會掉東西下來,但是這次實驗我們不僅沒有成功煉鐵,還把我們唯一的茶壺燒裂了,看來我們要將容器再更換。
第十一次實驗
這次我們換回了以前的坩鍋,不過有加蓋。終於,我們在這次的實驗成功地煉出了較大的鐵砂,雖然有點紅紅的,可是這是我們最好的結果了,希望在未來,還能有機會將實驗延伸下去。
現在想想第一次實驗的時候,因為經驗不足,所以把試管燒破了,再想想我們為了成功煉出鐵渣,一直更改操縱變因,到最後都有點忘記,這都是為了完成實驗。

蘇子淵2022/9/29 下午 02:57:24
8作者 黃詠安
標題 2022.09.24 前往崇德遺址及崇德海灘考察
內容
1.撰寫人:黃詠安
2.內容:我們到崇德遺址所在地實地採集崇德遺址所留下的陶片以及以及當時所遺留下來的鐵渣,我們發現我們所採集的陶片以及鐵渣皆為紅褐色,陶片大多為破碎的,而鐵渣的樣子與狗大便有一點相似。
在採集完陶片以及鐵渣後,我們到崇德海灘以及立霧溪採砂,透過分析立霧溪和崇德海灘的鐵砂含量,從中了解猴猴人煉鐵時的氧化鐵來源。

黃詠安2022/9/28 下午 08:17:09
7作者 蘇子淵
標題 2022/9/17參訪十三行博物館心得(解說員:王朝陽先生)
內容
十三行位於新北市八里區淡水河海口交界處的南岸,1957年地質學者林朝棨在這裡確認發現史前的煉鐵遺跡後,將它定名為十三行遺址。
十三行遺址距今1,800~500年前,屬於臺灣史前的鐵器時代,是目前確定擁有煉鐵技術的史前居民之一。 館中展示一座較完整的煉鐵爐,在煉鐵爐的上層即有大量的鐵渣出土,尤其是此坑南半部皆為紅土區,土質明顯有燒紅的現象。此爐長約2公尺,寬約1.7公尺,上部中間約為圓形的煉爐鍋體,惟上部口緣已經坍塌破壞。這是台灣所發現的第一個史前時代的煉鐵爐,證明了十三行的史前居民不僅會使用鐵器,更已經會製造鐵器,擁有煉鐵的技術。
2006年館區嘗試十三行文化的煉鐵爐重現的試驗,採取淡水河出海口附近海砂做原料,以木炭作為還原劑,成功煉出鐵礦,看到鐵渣。2018也曾嘗試煉鐵,並和日本學者合作交流,此次煉鐵的3D模型也在館中展示。
館中以模型展示還原先民煉鐵的過程,到海邊取砂、掏沙、以木炭煉鐵,人物擬真,工作過程清楚,使民眾可充份了解十三行人煉鐵的過程。 在花蓮的漢本、崇德遺址也都出現鐵渣及陶片,這些都是煉鐵遺跡,我們推測先民猴猴人士承襲十三行煉鐵技術,到花蓮立霧溪口,採砂煉鐵。

蘇子淵2022/9/21 上午 10:59:27
6作者 蘇子淵
標題 閱讀煉鐵相關文獻
內容
1.撰寫人:蘇子淵
2.札記省思:由於前三次實驗皆以失敗告終,所以我決定去查閱煉鐵相關文獻及書籍,在書籍中我了解到,原來煉鐵就是除去鐵礦石-氧化鐵中的氧原子,使氧化鐵還原成金屬態的鐵。簡單的說,從含鐵的化合物里把純鐵還原出來。
煉鐵的主要原料是焦炭、赤鐵礦和磁鐵礦等,鐵礦的含鐵量叫做品位,在冶煉前要經過選礦,除去雜質,提高鐵礦的品位,然後送入高爐冶煉。而焦炭的作用是提供熱量並產生還原劑一氧化碳。以下為煉鐵的反應式
3 C + 2 Fe2O3 → 3 CO2 + 4 Fe
查閱煉鐵相關文獻及書籍後,我們對煉鐵的過程有更深入的了解,希望在下一次實驗時能夠成功的煉鐵。

蘇子淵2022/9/19 下午 04:49:07
5作者 紀宥安
標題 第四次實驗室煉鐵
內容
1.撰寫人:紀宥安
2.札記省思:這是我們的第四次在實驗室嘗試煉鐵,同樣的,溫度已經高到超過紅外線溫度計的測量範圍,但根據我們的觀察,我們發現,燒過的鐵已有一些呈現「紅色」,可說是實驗的一大進展。而本生燈無法繼續燃燒的問題,我們在這次的實驗當中做了改善,我們準備的二至三個本生燈,在本生燈無法持續燃燒時,便使用另外一個,因此這也是我們推測此次鐵粉可以呈現「紅色」的一大原因。
經過漫長的實驗等待,我們在實驗結束後利用水將碳粉洗乾淨,希望可以看見煉出來的鐵渣,可惜我們並沒有發現,因此我們推測,或許是煉鐵比例出現問題,所以我們將會去搜尋相關資料及煉鐵化學式,找到兩者比例後,繼續嘗試。

紀宥安2022/9/19 下午 04:48:00
4作者 黃詠安
標題 第三次實驗室煉鐵
內容
1.撰寫人:黃詠安
2.札記省思:這是我們的第三次在實驗室嘗試煉鐵,由於在之前的實驗中,試管皆不幸破裂,,我們選擇了以陶瓷製的坩堝替代玻璃製的試管,嘗試在煉鐵時抵擋高溫的侵襲,避免破裂的情形發生。
在煉鐵的過程中,我們依據紅外線溫度計所顯示,溫度最少有到達攝氏384.2度,因外測量儀器的關係,只能測出攝氏400度以內的溫度,因此我們煉鐵的過程中,紅外線溫度計所顯示的溫度多次高於測量的範圍,以肉眼觀察,我們發現坩堝的底部長時間成紅色,表示溫度已經有達到一定的高度。根據文獻所顯示,陶瓷坩堝使用時的溫度可以達到攝氏1300度,相較於玻璃試管的使用溫度高,因此得以作為煉鐵時使用。
然而,實驗雖然有所進展,不過在實驗中,因為本生燈無法繼續燃燒的問題,因此將這一次的實驗被迫告一段落。我們認為這一次的實驗以這種方式落幕不是十分理想,不過經過這一次的實驗,我們可以了解到煉鐵時所需的溫度一定超過攝氏400度,燃燒的時間一定也不短,因此在實驗之前,我們要充分做好準備,要將本生燈的瓦斯灌好,才不會又再次因此而停止實驗。

黃詠安2022/9/14 下午 09:29:25
3作者 黃詠安
標題 第二次實驗室煉鐵
內容
1.撰寫人:黃詠安
2.札記省思:這是我們的第二次在實驗室嘗試煉鐵,經過上一次的經驗,我們選擇了較硬的試管,同時我們也將本生燈的火力調小、將試管較高一點,企圖避免試管破裂影響實驗。
在燒的過程中,我們用紅外線溫度計測量煉鐵時試管表面的溫度,在煉鐵的過程中,測出來的溫度多次達到三百之多,甚至在測量的時候顯示溫度過高無法測量。透過觀察,我們發現試管的底部呈現紅色,我們推測那是我們煉鐵時,溫度較高導致的。在查詢文獻之後,我們發現:玻璃在溫度大約攝氏600度時,玻璃會呈現紅色,當溫度達到大約攝氏700度時,玻璃會有位置稍微改變的情形發生,在大約800度時,玻璃就會變成液體。從文獻中我們得知,我們這一次的煉鐵溫度大約達到攝氏700度左右。我們等到試管冷卻後,用水將碳粉分離,來了解我們這一次的實驗是否有成功煉出鐵。
在漫長的等待後,我們將碳粉分離,經過觀察,我們認為這一次的實驗仍然沒有成功,不過經過這一次的實驗,我們了解了玻璃會有溫度無法煉鐵的問題,因此,我們下一次的實驗需要改進,將試管替換成其他器皿,否則就要解決玻璃耐熱度的問題。另外,我們認為碳粉的比例似乎不正確,需要增加碳粉的量,所以,在下一次的實驗中需要改進。

黃詠安2022/9/14 下午 09:01:47
2作者 黃詠安
標題 第一次煉鐵實驗心得
內容
1.撰寫人:黃詠安
2.札記省思:這是我們第一次嘗試煉鐵,我們將實驗室中既有的石墨磨碎,之後再將磨碎的石墨與我們分離出的鐵砂以比例混合,放入試管中,再以本生燈燒,進行氧化還原反應,希望可以模擬史前人類煉鐵,第一次煉鐵,我們在開始燒之後的五分鐘內,試管就裂了,我們就趕緊熄火。我們認為,試管的破裂可能是因為試管太薄,而且本生燈的火力太過於集中,因此,我們找了實驗室中較厚的試管,而且將試管稍微遠離本生燈,希望可以在試管破裂前煉出鐵。
再次開火進行氧化還原反應,經歷一段時間的等待,我們發現,雖然試管沒有破裂,但是試管有點融化,變得焦黑,因此我們在次關火。我們認為,如果可以找到較厚的試管,以及可以讓試管均勻受熱的方法,我們才可以煉出鐵。
雖然這一次的實驗並不是十分的成功,但是,經過這一次的實驗,我們了解到了許多事情,包括煉鐵時的器具的熔點不得低於煉鐵時氧化還原所需的溫度、不得將火力太過於集中、要注意火源與試管間的距離……等,因此,透過這一次的實驗,我們學到了很多經驗,希望可以吸取這一次的經驗,使下一次的實驗成功、順利!

黃詠安2022/9/10 下午 07:46:25
1作者 黃詠安
標題 研究動機
內容
根據我們先前的研究,我們發現東部許多地方的含鐵量極高,實際到「漢本遺址」後,更讓我們對「煉鐵」有了相當濃厚的興趣,經過我們查詢相關資料後,我們發現在立霧溪一帶也有「崇德遺址」,並且有煉鐵的文化,因此我們期盼透過這次研究,了解相關煉鐵遺址與技術。

黃詠安2022/9/6 下午 04:38:19

序號封面簡介(摘要)上傳者最後修改
10書名 臺灣東部十條地質實習考察路線沿線地質簡介
作者 國立臺灣師範大學地球科學系
出版社 大進印刷有限公司
簡介(摘要)
沿花東海岸有海岸公路,這條公路稱為花東海岸公路,全長183.6公里。他和海岸山脈另一側花東縱谷內的山線花東公路有別,前者的編號為臺11,後者則為臺9號。在行政區界上,以位於秀姑巒溪口南岸的靜浦為界,以北屬於花蓮縣,以南則屬台東縣。
導讀
花東海岸公路可以看到的地層,由老而新包括地質年代較老的都巒山層,、大港口層、奇美層及水璉礫岩和現代的階地堆積層、沖積層、砂丘、隆起珊瑚礁等。海岸山脈核心部分則幾乎全由上、中心世(二百萬到二千六百萬年前)的地層構成。
紀宥安2022/9/29 下午 01:34:25
9書名 普通地質學
作者 何春蓀
出版社 五南圖書出版公司
簡介(摘要)
普通地質學是地球科學中最基本的課程,和很多科系的學生的學習有關,此書除了依傳統地質學的基本觀念來說明各項地質作用「現象和原理」以及它們之間的相互關係外,更特別注意把最近地質學研究中各種新觀念和新知識納入。
導讀
此書透過二十四個單元,簡單明瞭地介紹地質學相關觀念,此書撰寫的過程中,更是參考許多教授的論文、書籍,使此書更具說服力以及教學性,是學習地質的最佳助手。
紀宥安2022/9/29 下午 01:23:57
8書名 台灣東部海岸山脈地質
作者 陳文山
出版社 經濟部中央地質調查所
簡介(摘要)
臺灣地處板塊碰撞之構造活動帶上,海岸山脈更是這個弧陸碰撞作用的主動參與者。其地質現象充分的見證著這個演化過程,因此,要全盤了解臺灣的地質,海岸山脈是不可或缺的一環。,海岸山脈的地質調查研究工作已歷八十餘年,早期以古生物為主,繼而則在生物地層學與礦物岩石學方面。六十年代末期板塊構造學說的興起,更促成許多嶄新觀念的提出,以闡釋該地區獨具的大地構造意義。近年來儀器設備的不斷更新,特別是新定年法的發現,導引七十年代以後的研究轉向沈積體系的建立,生物地層與岩石地層的重新檢討,地球化學、地球物理學等資料的建立,使得海岸山脈的演化及其在臺灣地體構造所扮演的角色成為主要的研究方向。
導讀
本書作者陳文山副教授與王源教授會在海岸山脈工作多年,對該地區之地質現象會發表多篇重要著作。此次,作者綜覽前人於海岸山脈的工作成果,加上多年來對該地區的研究,針對海岸山脈地層層序變化、生物地層與岩石地層的爭議問題、都鑾山層火山岩的最新定年結果、利吉混同層之形成年代與地質意義及海岸山脈各沈積盆地在大地構造環境下之特殊意義等,提出精闢之探討,並深入淺出地以電腦繪圖將海岸山脈之孕育與脈絡,清楚而完整地呈現出來,使我們對海岸山脈的地層與構造演化有更深入的了解。
紀宥安2022/9/28 下午 09:44:44
7書名 神奇的礦物世界
作者 楊良鋒、葉青培
出版社 地質出版社
簡介(摘要)
地質學,與數學、物理學、化學、生物學、天文學並列構成自然科學六大基礎學科,而地質學知識卻以數學、物理學、化學、生物學為基礎,理論抽象、深奧難懂,造成了它遠離社會大眾。其實,地質學就近在咫尺——從吃住用行的日常生活,到廣泛使用的集成電路,再到量子計算機和石墨烯等科學前沿尖端技術,都離不開礦產資源的基礎性支撐作用和礦物特性的開發利用。此外,崩塌、滑坡、泥石流、地震、火山等自然災害,時有發生,如不了解掌握地質學知識,會影響生活,甚至可能會危及自身生存。所以,地質學基本知識構成了人類生存、生活、追求美好生活不可或缺的基礎科學素養。作為青少年通識讀本,叢書用通俗易懂的語言行文,用圖解寫實的手法剖析,用貼近生活的實例釋義,向讀者呈現有關地球的波瀾壯闊、神奇驚艷、文明之基、自然之災背後的地質學知識。全套叢書分四輯,共14冊。
導讀
礦物是一種石頭,通常相貌平平,難以引起人們的注意;然而,它充滿了神奇,是推動人類文明進程的使者。人類每一次文明的發展和跨越都離不開對礦物某些特性的認知和利用。猿人從拾起第一塊石頭開始,慢慢認知了堅硬的礦物和岩石,開啟了舊石器時代;利用礦物的相對硬度磨製加工石器,使用粘土礦物燒製陶器,邁向了新石器時代。古人開始從礦物中提煉銅、錫和鉛等金屬用於燒製青銅器時,迎來了青銅器時代。隨著冶煉技術進一步提升,人類掌握並開始大規模應用煉鐵製器技術,進入了鐵器時代。
紀宥安2022/9/28 下午 09:30:40
6書名 普通地質學(下)
作者 劉聰貴
出版社 台大出版中心
簡介(摘要)
第十二章 地質時間
第十三章 地球歷史
第十四章 山崩
第十五章 河流
第十六章 海岸
第十七章 地下水
第十八章 沙漠
第十九章 冰川
第二十章 地質能源
第二十一章 礦物資源
第二十二章 全球變遷
導讀
地質時間非常久遠,難以想像;一點一滴的變化只要給予時間,深海可變岐嶺、山起又山沉。沿著宜蘭原和平北溪上溯至奇谷,沿途可欣賞岩石、急流與藍天白雲的美景,並深入中央山脈心臟地帶威受活淫的大地脈動,探究臺灣島億萬年的大地奧祕。
蘇子淵2022/9/28 下午 09:10:26
5書名 普通地質學(上)
作者 劉聰貴
出版社 台大出版中心
簡介(摘要)
第一章 宇宙與地球的誕生
第二章 地球的內部
第三章 大陸飄移與海底擴張
第四章 板塊構造學說
第五章 礦物
第六章 岩漿與火成岩
第七章 風化作用與沉積岩
第八章 變質岩
第九章 火山
第十章 地震
第十一章 地殼變動
導讀
隨著全球資源消耗與自然環境破壞加劇,人與地球的關係更為密切。地質科學的研究雖以固態地球為主體,事實上也與大氣、海洋·乃至生物固密切相。已成為現代人必須修習的基本學科知識之一。本書综論地質學重要內涵,包羅地質學基本原理與必備知識,是大學唯一综合性的地質學教材。
蘇子淵2022/9/28 下午 09:01:57
4書名 世界岩石與礦物圖鑑
作者 佩倫特、朱靜江
出版社 貓頭鷹
簡介(摘要)
岩石與礦物是地殼的基本組成,也是地球科學基礎題目,你知道礦物和岩石有何不同嗎?本書以系統化的方式介紹岩石與礦物的定義,說明分門別類的方法,並以清晰的圖片及簡潔易懂的文字、圖表說明各種岩石與礦物的鑑定特徵、結構與成因
導讀
一趟採集之旅,可能到一公里之外,或是世界的另一端。不論確切的目的何在,你都會在海邊、河邊的峭壁上,或人爲暴露的場所,如採石場、道路或鐵路的路塹,以及人造排水道等處,發現岩石的面和表面。在私人領域採集時務必徵得主人同意,樣品的採集切記要適度。對自然露頭要謹慎處理,不要挖走自然的岩石面。如此,收集者仍不失爲自然資源的保護者撰寫內容給
蘇子淵2022/9/28 下午 08:36:13
3書名 地貌學教程
作者 楊景春
出版社 文海基金會
簡介(摘要)
第一章: 緒論
第二章:坡地地貌
第三章:地貌
第四章:岩溶地貌
第五章:地貌
第六章:凍土地貌
第七章:荒漠地貌
第八章:黃土地貌
第九章:地貌
第十一:章大地構造地貌
第十一章: 曲形地貌
第十二章 :斷層地貌
第十三章 :火山和熔岩流地貌
第十四章:地貌調查與製圖
導讀
地質學與地貌學是土地資源管理、農業資源與環境、生態、資訊管理、水土保持和荒漠化防治等專業的必修課,是一門重要的基礎課程。本教材是為此課程而編寫的。本教材包括地質學、地貌學及其應用幾方面的內容,它們之問相互滲透、相互說明,地質作用及其結果貫穿全書。從地質學部分所涉及到的地殼物質組成,到地貌學部分提到的各種地貌的形成,以及後面的地質災害,都是地質作用的結果。
黃詠安2022/9/14 下午 09:49:50
2書名 岩石入門
作者 陳文山
出版社 遠流出版公司
簡介(摘要)
第一章:進入岩石世界的方法篇
第二章:臺灣形成篇
第三章:礦物、岩石、岩層化石的認識篇
第四章:野外觀察篇
第五章:觀察岩石最佳路線、採集記錄方法、岩石陳列館暨研究機構
導讀
這一本書是台灣第一本以圖解方式介紹台灣岩石的書。 書中提供兩種簡單的方法,讓對岩石一竅不通的人,可以輕鬆進入岩石的世界,認識台灣最常見的12種岩石、6種礦物、6種化石,以及各種岩層。 除此之外,本書將台灣的身世發展分成十個階段介紹,這也是台灣的身世第一次以圖畫復原的方式呈現在大家面前,非常精彩。
黃詠安2022/9/14 下午 09:40:49
1書名 臺灣地質概論
作者 陳文山
出版社 中華民國地質學會
簡介(摘要)
第一章:緒言
第二章:脊樑山脈地質區:大南澳片岩帶
第三章:脊樑山脈地質區:廬山板岩帶
第四章:雪山山脈地質區
第五章:西部麓山帶地質區
第六章:恆春半島
第七章:海岸山脈地質區
第八章:海岸平原地質區與盆地
第九章:火成岩與岩漿活動
第十章:新期構造(北臺灣張裂地質區)
第十一章:臺灣周邊海域地質
第十二章:臺灣的地球物理觀測
第十三章:臺灣地體構造
導讀
本書由多位台灣地學界不同領域的學者專家依大地構造、地層層序、沉積環境、新期構造、地球物理和火山活動等面向詮釋台灣地質的重要問題,為近年來針對台灣區域地質最新且重要的著作之一。
黃詠安2022/9/13 下午 01:07:26

序號書面報告說明上傳者最後修改
1說明 根據我們先前《鐵砂的秘密-台灣東部海岸鐵砂與磁鐵砂含量分析》的結果,我們發現東部地區的含鐵量極高,因此對於「煉鐵」有極大的興趣,經過我們查詢相關資料後,我們發現在立霧溪一帶的「崇德遺址」有煉鐵相關歷史,實際考察後,更使我們想要進一步了解「煉鐵」相關文化與其方式。因此我們期盼透過這次研究,了解崇德遺址背景與相關資訊,並探討先民猴猴人之煉鐵文化與技術,最後,再利用實驗室之器材,實際模擬煉鐵技術,解開我們心中的疑惑。紀宥安2022/9/30 上午 11:47:23