111 年 國立中央大學應用地質研究所碩士班在職生《普通地質學》

本大題為解釋名詞，共十小題，每小題佔4分，總計40%。需針對各個地質學名詞，給出精確且簡潔的定義。

(1) Chert: 是一種緻密、堅硬的沉積岩，主要由微晶質石英（二氧化矽，SiO₂）組成。常呈塊狀、結核狀或層狀產出，顏色多樣，如灰色、黑色、白色、紅色等。可由生物成因（如放射蟲、海綿骨針沉積）或非生物成因（化學沉澱）形成。
【答案】一種主要由微晶質石英組成的緻密、堅硬的沉積岩。

(2) Migmatite: 是一種變質岩，介於火成岩與高度變質的岩石之間。通常是在高溫高壓條件下，原有岩石（如泥岩或花崗岩）部分熔融，形成淺色的熔融成分（Neosome）和深色的殘留未熔成分（Paleosome），兩者呈互層狀或脈狀分佈。
【答案】一種部分熔融後形成的變質岩，由淺色的熔融成分和深色的殘留成分組成。

(3) Slickenline: 指岩石破裂面或斷層面上，由相對運動摩擦形成的平行條痕或溝槽。這些條痕的方向通常指示了斷層運動的方向。
【答案】岩石斷層面上因相對運動摩擦形成的平行條痕，指示斷層運動方向。

(4) Stylolite: 是一種溶解構造，常見於碳酸鹽岩（如石灰岩、大理岩）中。呈現鋸齒狀或柱狀的縫合線，是岩石在壓力作用下，溶解作用與壓實作用的結果。溶解的物質通常會被集中在縫合線處，形成暗色薄層。
【答案】碳酸鹽岩中因壓力溶解作用形成的鋸齒狀或柱狀縫合線構造。

本題考查沉積岩的分類與實例。沉積岩根據其成因，主要可分為三大類：碎屑沉積岩（Clastic Sedimentary Rocks）、化學沉積岩（Chemical Sedimentary Rocks）及有機沉積岩（Organic Sedimentary Rocks）。

沉積岩分類與舉例：

1. 碎屑沉積岩 (Clastic Sedimentary Rocks)：

   • 成因： 由先前岩石風化、侵蝕、搬運、沉積而來的碎屑顆粒（如礫、砂、粉砂、黏土）膠結而成。
   • 分類依據： 主要根據碎屑顆粒的大小來區分。
   • 五例：
     • 礫岩 (Conglomerate)： 顆粒大小為礫石（直徑大於2 mm），顆粒圓滑。
     • 角礫岩 (Breccia)： 顆粒大小為礫石，但顆粒棱角分明。
     • 砂岩 (Sandstone)： 主要成分為砂粒（粒徑0.0625 mm - 2 mm）。
     • 粉砂岩 (Siltstone)： 主要成分為粉砂（粒徑0.004 mm - 0.0625 mm）。
     • 頁岩 (Shale) / 泥岩 (Mudstone)： 主要成分為黏土（粒徑小於0.004 mm）。

2. 化學沉積岩 (Chemical Sedimentary Rocks)：

   • 成因： 由水溶液中的化學物質沉澱、結晶而成，常發生在蒸發或化學反應的環境。
   • 五例：
     • 石鹽 (Rock Salt)： 主要成分為氯化鈉（NaCl），因海水或湖水蒸發形成。
     • 石膏 (Gypsum)： 主要成分為硫酸鈣（CaSO₄·2H₂O），因含鈣、硫的溶液蒸發形成。

本題考查地質構造現象。地質構造是岩層在形成後，受地殼運動影響而產生的變形，主要包括斷裂和褶皺。題目要求舉出五種地質構造現象並說明。

五種地質構造現象及其說明：

1. 褶皺 (Folds)：

   • 說明： 岩層在受壓力作用下發生彎曲變形，形成波浪狀的構造。根據岩層彎曲的形態，可分為：
     • 向斜 (Syncline)： 岩層向下彎曲，中心部分岩層較新，兩翼岩層較老。
     • 背斜 (Anticline)： 岩層向上彎曲，中心部分岩層較老，兩翼岩層較新。
     • 其他如傾斜褶皺、平臥褶皺、傘狀褶皺等。

2. 斷層 (Faults)：

   • 說明： 岩層在壓力作用下，沿一定的破裂面發生相對位移的現象。根據斷層兩盤的相對運動方向，可分為：
     • 正斷層 (Normal Fault)： 斷層上盤相對下盤下降，通常與張力環境有關。
     • 逆斷層 (Reverse Fault)： 斷層上盤相對下盤上升，通常與擠壓環境有關。
     • 平移斷層 (Strike-slip Fault)： 斷層兩盤沿斷層走向作水平方向的相對運動。

3. 節理 (Joints)：

   • 說明： 岩石中存在的裂隙，但裂隙兩側岩塊之間沒有明顯的相對位移。節理的形成與應力作用（如冷卻收縮、構造應力、卸載作用）有關，常見於各種岩石中。

本題考查主要的造岩礦物。造岩礦物是指構成地殼岩石的主要礦物成分。地球上絕大多數的岩石是由少數幾種常見的造岩礦物組成的。這些礦物通常可以根據其化學成分和晶體結構進行分類。

主要的造岩礦物概述：

地球地殼中含量最豐富的元素是氧（O）和矽（Si），它們組成了最基本的造岩礦物單元——矽酸鹽四面體（SiO₄）⁴⁻。因此，矽酸鹽礦物是構成地殼岩石的最主要礦物類別。

1. 矽酸鹽礦物 (Silicate Minerals)：
   • 特徵： 結構中含有（SiO₄）⁴⁻ 四面體單元。根據四面體單元之間連接的方式，矽酸鹽礦物可細分為多個類別。
   • 主要類別及代表礦物：
     • 獨立四面體結構 (Nesosilicates)： 如橄欖石（Olivine），化學式為（Mg,Fe）₂SiO₄。是地幔的主要成分，在地殼中也常見，顏色常為綠色。
     • 雙四面體結構 (Sorosilicates)： 如綠簾石（Epidote）。
     • 環狀結構 (Cyclosilicates)： 如綠柱石（Beryl）。
     • 單鏈結構 (Inosilicates)：
       • 單鏈結構 (Pyroxenes)： 如輝石（Augite），化學式為（Ca,Na）（Mg,Fe,Al）（Si,Al）₂O₆。通常呈短柱狀。
       • 雙鏈結構 (Amphiboles)： 如角閃石（Hornblende），化學式為（Ca,Na）₂（Mg,Fe,Al）₅（Si,Al）₈O₂₂（OH）₂。通常呈長柱狀。
     • 片狀結構 (Phyllosilicates)：
       • 如雲母（Mica）類，包括白雲母（Muscovite, KAl₂(AlSi₃O₁₀）（OH）₂）和黑雲母（Biotite, K（Mg,Fe）₃（AlSi₃O₁₀）（OH）₂）。它們具有良好的解理，易沿片狀剝落。
       • 黏土礦物（Clay Minerals）也屬於此類。
     • 網狀結構 (Tectosilicates)：
       • 石英 (Quartz)： 化學式為 SiO₂。