108 年 國立中山大學海洋科學系碩士班乙組《普通地質學》
第 1 題
地球上最常見的火山岩岩漿為何?
(A) 流紋岩岩漿
(B) 安山岩岩漿
(C) 玄武岩岩漿
(D) 輝長岩岩漿
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查地球上最常見的火山岩種類。火山岩是從地表噴發的岩漿冷卻形成的,其化學成分、礦物組成和物理性質會影響其噴發方式和產生的岩石類型。
第 2 題
下列哪一種礦物是最不安定、最容易風化的的礦物?
(A) 橄欖石
(B) 角閃石
(C) 石英
(D) 含鐵氧化物
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查礦物的風化程度。礦物的風化程度與其化學成分、晶體結構以及形成時的溫度和壓力有關。一般而言,在較低的溫度和壓力下形成的礦物,或是化學成分較為複雜、含有較多易被化學反應破壞的元素(如 Mg, Fe, Ca, Na, K)的礦物,在表生環境下(常溫常壓)較容易風化。
礦物的風化序列(例如 Bowen's reaction series 的低溫端)可以幫助我們判斷礦物的穩定性。
第 3 題
轉形斷層造成的原因?
(A) 褶皺與斷層相伴作用
(B) 新生海洋地殼的急速冷卻
(C) 海洋地殼位移速率不一致
(D) 兩種不同岩層的海洋地殼大力摩擦
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查「轉形斷層」(Transform Fault) 的成因。轉形斷層是板塊構造學說中三大板塊邊界之一,其主要特徵是兩個板塊沿著斷層線作水平相對滑動。
轉形斷層通常發生在擴張脊 (Mid-ocean Ridge) 的兩側,將擴張脊分割成許多片段。由於洋中脊的擴張並非均勻,導致相鄰的擴張脊片段之間存在相對運動,這種運動就形成了轉形斷層。簡單來說,就是洋殼在不同位置的擴張速率不同,造成了這種錯動。
第 4 題
下列那些特徵可指示高溫乾燥的環境?
(A) 沙丘
(B) 石灰岩
(C) 石膏
(D) 煤
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查沉積岩與沉積構造所反映的古環境。判斷環境時,要看沉積物的形成作用與所需條件:乾燥地區常見風力搬運形成的沙丘,以及水分蒸發強烈時形成的蒸發岩;石灰岩與煤則分別常與碳酸鹽沉積、潮濕沼澤環境相關。
解題方法
逐一判斷各選項的形成條件,找出能反映乾燥氣候的沉積特徵。沙丘由風搬運、堆積砂粒形成,通常出現在植被稀少、地表乾燥的環境;石膏是蒸發岩,常在蒸發量大於水體補給的環境中沉澱。兩者符合題目所問的高溫乾燥環境。
選項分析
- (A) 沙丘:正確。 風力將砂粒搬運並堆積成丘,常見於乾燥、植被稀少的地區。沙丘也可能形成於海岸等環境,因此不能單憑沙丘認定氣候必然高溫;
第 5 題
臺灣東部花蓮一帶最容易找到哪一種變質岩?
(A) 蛇紋岩
(B) 大理岩
(C) 片麻岩
(D) 橄欖岩
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查臺灣東部花蓮一帶的變質岩種類。臺灣東部,特別是花蓮地區,是著名的變質岩產區,其中以大理岩(Marble)最為著名,例如太魯閣地區壯麗的大理岩峽谷。
大理岩是由石灰岩(Calcareous Sedimentary Rocks)在高溫高壓下變質形成的。花蓮地區的地質構造複雜,受到板塊碰撞與擠壓的影響,產生了大規模的變質作用,形成了豐富的大理岩礦床。
第 6 題
臺灣島上保存有豐富且良好的軟體動物化石地層為哪一地質年代之地層?
(A) 中生代侏羅紀
(B) 新生代第三紀
(C) 新生代第四紀
(D) 以上皆非
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查臺灣島上保存軟體動物化石的地層所屬的地質年代。軟體動物(Mollusca)是海洋和陸地生態系統中非常重要的一類生物,其化石在地層中具有重要的指示意義。
臺灣島的地理位置特殊,位於板塊碰撞帶,地質歷史複雜,並且經歷了顯著的地殼抬升作用,因此保存了豐富的沉積地層和化石。
臺灣島上保存最豐富、最為人熟知的軟體動物化石地層,主要集中在新第三紀(Tertiary Period)和第四紀(Quaternary Period)的地層中。
第 7 題
我們主要用來界定板塊邊界的方法是?
(A) 透過火山特性的認識
(B) 發生地震帶狀分佈的區域
(C) 地形上有地、海槽出現之處
(D) 有大量斷層分佈的區位
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查判斷板塊邊界的主要依據。板塊邊界是地球岩石圈板塊相互作用的區域,這些區域通常伴隨著劇烈的地質活動。
板塊邊界的判斷方法有多種,包括地震活動、火山活動、地形特徵以及地磁異常等。然而,其中最直接、最普遍且最能界定板塊邊界的指標是地震活動的分布。
選項分析:
(A) 透過火山特性的認識:火山活動確實是板塊邊界的指標之一(如聚合型邊界),但並非所有板塊邊界都有火山活動(如錯動型邊界),且火山活動也可能發生在板塊內部(如熱點)。
(B) 發生地震帶狀分佈的區域:地震是岩石圈受力斷裂錯動的結果。在板塊邊界,由於板塊之間的相互作用,會產生大量的應力,導致頻繁而強烈的地震。
第 8 題
下列敘述何者錯誤?
(A) 澎湖火成岩的岩漿較大屯火山群火山岩漿黏稠
(B) 臺灣斷層方向多為南北向
(C) 臺灣島上升速率約為每年5 公厘
(D) 臺灣山脈方向多為南北向
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查臺灣地區的地質特徵與地質作用,需要辨識出錯誤的敘述。
選項分析:
(A) 澎湖火成岩的岩漿較大屯火山群火山岩漿黏稠:臺灣的澎湖群島主要由玄武岩質的火成岩組成,其岩漿黏度較低,流動性較好,形成盾狀火山和熔岩流。而大屯火山群的火山岩漿則以安山岩質為主,黏度相對較高,噴發時常伴隨較劇烈的爆炸,形成層狀火山。因此,澎湖的岩漿黏稠度較低,大屯火山群的岩漿黏稠度較高。此敘述「澎湖火成岩的岩漿較大屯火山群火山岩漿黏稠」是錯誤的。
第 9 題
下列有關地下水的敘述,何者正確?
(A) 地下水流動得很快
(B) 地下水補注很快
(C) 深井的地下水年齡有的很老
(D) 愈老的地層含地下水愈多
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查地下水的性質與運動。地下水的流動速度、補注速度、年齡和含水層特性是重要的概念。
地下水的運動速度受到許多因素的影響,包括含水層的孔隙度、滲透係數、水力坡度以及地下水的壓力等。一般而言,地下水的流動速度非常緩慢,遠慢於地表水的流動。
選項分析:
(A) 地下水流動得很快:此敘述是錯誤的。地下水流動通常非常緩慢,平均速度可能僅為每天幾公尺,甚至更慢。
(B) 地下水補注很快:地下水的補注(Recharge)是指水通過滲透作用進入地下含水層的過程。補注的速度取決於降雨量、地表滲透性、地形以及含水層的補注能力。在某些情況下(如大量降雨後),補注可能較快,但一般而言,地下水的補注是一個相對緩慢的過程,尤其對於深層含水層而言。此敘述不一定正確。
第 10 題
下列選項何者非為臺灣中央山脈之特色?
(A) 因深埋數十公里後抬升之環境,地質特色充滿著變質岩
(B) 東側以片岩、片麻岩及大理岩為主之高度變質岩
(C) 西側以岩層受應力作用摺曲且未變質的沈積岩為主
(D) 因板塊活動快速,有許多深谷及高位河階
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考臺灣中央山脈的地質構造、岩性分布與造山作用。臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊聚合碰撞帶,中央山脈是板塊碰撞、地殼縮短、岩層褶皺、變質與快速抬升共同作用的結果。
判斷重點如下:
- 深部岩石經高溫、高壓作用會產生變質作用。
- 中央山脈東側以高度變質岩為主。
- 中央山脈西側仍以低度變質岩為主,向西才逐漸進入西部麓山帶的沉積岩。
- 快速抬升與河流下切會形成深谷及高位河階。
解題方法
逐一比對各選項與中央山脈的典型地質特徵,特別注意「中央山脈西側」與「西部麓山帶」的地理及地質區域差異。
中央山脈由東向西大致呈現:
其中,未變質或變質程度極低的沉積岩,主要屬於西部麓山帶,而非中央山脈本身的主要岩性。
選項分析
(A) 因深埋數十公里後抬升之環境,地質特色充滿著變質岩
正確。岩石若曾深埋地底數十公里,會受到較高的溫度與壓力,原有的沉積岩或火成岩可能發生變質作用,形成板岩、片岩、片麻岩、大理岩等變質岩。中央山脈經歷造山作用與後續快速抬升,使深部變質岩出露於地表,這是其重要地質特色。
第 11 題
臺灣海岸主要可分為岩壁、海階、砂泥灘、礫灘四種海岸地形,臺灣西部海域最不常見哪一類型的海岸地形?
(A) 岩壁型
(B) 海階型
(C) 砂泥灘型
(D) 礫灘型
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查臺灣海岸地形的分布與特徵,特別是臺灣西部海域的海岸地形。
海岸地形的形成受到地質構造、沉積物來源、波浪作用、潮汐作用以及地殼運動等多種因素的影響。
臺灣西部海岸線較長,地形多樣。
(A) 岩壁型海岸:通常出現在基岩海岸,受到波浪侵蝕作用而形成。臺灣東部海岸多為岩岸,如花蓮、台東一帶。
(B) 海階型海岸:海階是過去海岸線因地殼抬升而形成的階梯狀地形,通常出現在海岸階地上。臺灣西部沿海地區,如彰化、雲林、嘉義沿海,都有明顯的海階地形。
(C) 砂泥灘型海岸:這類海岸由細小的沉積物(沙、泥)組成,通常形成於波浪作用較弱、沉積物供應充足的海灣或潟湖。臺灣西部沿海,如臺南、高雄、屏東沿海,擁有廣闊的砂泥灘。
第 12 題
沉積岩的特徵之一,其可表現出一層一層可分離的層次,此構造名稱為何?
(A) 層理
(B) 片理
(C) 節理
(D) 解理
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查沉積岩的結構特徵。沉積岩的形成過程中,沉積物會一層一層地堆積起來,形成明顯的層狀結構。
選項分析:
(A) 層理 (Bedding):層理是沉積岩最典型的構造特徵。它指的是沉積物在堆積過程中,由於沉積條件(如沉積物成分、顆粒大小、顏色、沉積速率等)的變化,而形成的平行或大致平行的層狀構造。每一層都代表一個相對獨立的沉積時期或事件。
第 13 題
世界主要的火山帶、地震帶的分佈與板塊構造的關係下述何者正確?主要的火山帶、地震帶的分佈皆位於:
(A) 板塊的邊緣
(B) 不一定
(C) 依地形而定
(D) 依位置而定
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查火山帶、地震帶與板塊構造的關係。板塊構造學說解釋了地球表面岩石圈如何被分割成若干個獨立的板塊,以及這些板塊的運動如何導致地質現象的發生。
主要的火山活動和地震活動都集中發生在板塊的邊緣,也就是板塊相互作用的區域。這些區域可以分為三種類型:
- 聚合型邊界(Convergent Boundaries):如隱沒帶,一個板塊俯衝到另一個板塊之下,常伴隨強烈的地震和火山活動(如安山岩質火山)。
第 14 題
下列何者非土石流地質災害的成因?
(A) 鬆散土石豐富
(B) 降雨水分多
(C) 坡度陡
(D) 地震力導引
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
土石流是大量土石、泥砂與水混合後,沿山坡或溝谷快速流動的地質災害。其發生通常需要三項基本條件:
- 豐富且鬆散的土石材料:提供土石流的物質來源。
- 充足的水分:通常來自短延時強降雨,使土石含水量增加、孔隙水壓上升,降低摩擦阻力。
- 足夠的地形坡度:提供土石流向下運動所需的重力分量。
土石流的主要直接誘因是強降雨,而坡度與鬆散土石則是其形成的環境條件。
解題方法
逐一檢視各選項是否屬於土石流形成所需的「材料、水分與地形」條件:
- 有鬆散土石,才有可被搬運的物質;
- 有大量降雨,才能提供流動所需的水分;
- 有陡坡,重力才能促使土石快速下移;
- 地震雖可能造成山崩、地表破碎或增加鬆散材料,但「地震力導引」並非土石流形成的基本成因,亦不是此題所列的典型直接誘因。
因此,應選出不屬於土石流主要成因者。
選項分析
(A) 鬆散土石豐富:正確
第 15 題
軟流圈的發現,在板塊構造學說的發展中佔著不可忽視的地位,下述何者正確?
(A) 地震波在此區不降反升
(B) 此圈亦稱低速帶
(C) 是由完全熔融的岩石組成
(D) 軟流圈覆蓋在岩石圈之上
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查軟流圈 (Asthenosphere) 的性質及其在板塊構造學說中的重要性。軟流圈是位於岩石圈 (Lithosphere) 下方的一層地幔,其物理性質對板塊的運動至關重要。
軟流圈的發現是基於對地震波傳播速度的研究。科學家發現,地震波(特別是 S 波)在通過地幔的特定深度範圍時,傳播速度會明顯下降,這個區域被稱為「低速帶」(Low-Velocity Zone, LVZ)。軟流圈就被認為與這個低速帶密切相關。
第 16 題
水晶常有不同顏色(例如紫水晶、煙水晶等)這是因為?
(A) 太陽光照射的角度
(B) 礦物內的微量元素
(C) 同質異形物
(D) 礦物內的主要成份
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查礦物顏色的成因。水晶 (Quartz, SiO₂) 本身是無色的,但常見的如紫水晶 (Amethyst)、煙水晶 (Smoky Quartz) 等,其顏色是由於晶體結構中存在微量的雜質元素或缺陷所致。
選項分析:
(A) 太陽光照射的角度:太陽光照射的角度會影響物體的顏色感知(例如彩虹),但不會改變礦物本身的顏色成因。
(B) 礦物內的微量元素:許多礦物的顏色是由於晶格中存在的微量過渡金屬元素(如 Fe, Mn, Cr, Cu 等)或離子缺陷所引起的。這些微量元素會吸收特定波長的光,而反射其他波長的光,從而呈現出特定的顏色。
第 17 題
水是造成山崩的主要原因之一,有關水對山崩的影響,請選出正確的選項?
(A) 減少岩層之間的密度
(B) 引發斷層活動
(C) 降低土體重量
(D) 降低岩層之間的摩擦力
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查水對山崩(Landslide)的影響。水在山坡穩定性中扮演著關鍵角色,其影響是多方面的。
山崩的發生本質上是邊坡土體或岩體因重力作用而失穩滑動。水的滲入會顯著改變邊坡的力學性質。
選項分析:
(A) 減少岩層之間的密度:水的滲入會增加土體或岩體的孔隙壓力,但「密度」的改變並非主要影響。密度是指單位體積的質量,水的滲入會增加總體積的質量,可能略微改變整體密度,但這不是主要機制。
第 18 題
澎湖文石產於是矽質玄武岩的何部位?
(A) 斑晶
(B) 基質
(C) 氣孔
(D) 節理
登入後即可作答並保存紀錄。
本題考查澎湖文石 (Maganese Dendrites/Agate) 的產狀。澎湖文石是指產於澎湖地區的矽質(玉髓、瑪瑙)或含錳的沉澱物,其形態常呈現樹枝狀或花紋狀。
矽質玄武岩是澎湖群島主要的岩石類型。玄武岩在噴發冷卻過程中,常會形成氣孔 (Vesicles),這些氣孔是岩漿中揮發性物質(如水蒸氣)逸出時留下的空洞。在後期的熱液活動中,這些氣孔會被矽質溶液(如玉髓、瑪瑙)或含錳溶液充填,形成各種美麗的紋路和結構,這就是我們所說的澎湖文石。
第 19 題
臺灣中部最西邊的活動斷層為?
(A) 西部平原斷層
(B) 彰化斷層
(C) 車籠埔斷層
(D) 梨山斷層
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查臺灣中部活動斷層的地理分布與東西位置判讀。
判斷「最西邊」時,應比較各斷層在地圖上的相對位置,而不是比較斷層名稱、長度或地震規模。臺灣中部主要活動斷層大致由西向東可排列為:
因此,位於最西側的為西部平原斷層。
解題方法
先將各選項依地理位置由西向東排列:
- 西部平原斷層:位於西部平原地下或平原一帶,位置最靠近臺灣西海岸。
- 彰化斷層:大致位於彰化一帶,接近八卦臺地與西部麓山帶交界。
- 車籠埔斷層:位於臺中、南投一帶,位置比彰化斷層偏東。
- 梨山斷層:位於臺灣中部山區,位置最為偏東。
題目問的是「臺灣中部最西邊的活動斷層」,故選取上述排列中最靠西側者即可。
選項分析
(A) 西部平原斷層
第 20 題
附圖為一地質剖面圖,其中何事件是最後發生?
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(A) 岩脈貫入
(B) 斷層形成
(C) 褶皺形成
(D) 地層沉積
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查地質剖面的相對年代判定,主要依據:
- 疊覆律:未受擾動時,下方地層較老,上方地層較新。
- 原始水平律:沉積地層最初大致呈水平分布,後續傾斜或彎曲代表曾受構造作用。
- 穿切關係:穿切其他地層或構造的岩脈、斷層,其形成時間晚於被穿切者。
- 褶皺關係:褶皺使原本的地層彎曲,故褶皺形成晚於被褶皺的沉積地層。
解題方法
判斷地質事件先後時,依序觀察:
若圖中斷層切穿已經褶皺的地層,且也切穿岩脈,表示斷層形成時間晚於沉積、褶皺與岩脈貫入,因此最後發生的是斷層形成。
第 二、1 題
請解釋如何區分火成岩與沉積岩的差異。
登入後即可作答並保存紀錄。
火成岩 (Igneous Rocks) 和沉積岩 (Sedimentary Rocks) 是兩種截然不同的岩石類型,它們的形成過程、礦物組成、結構和紋理都有顯著差異,因此可以從以下幾個方面來區分:
1. 形成過程:
- 火成岩: 由地下的岩漿 (Magma) 或地表的熔岩 (Lava) 冷卻、凝固而形成。依據冷卻速度不同,分為侵入岩(如花崗岩)和噴出岩(如玄武岩)。
- 沉積岩: 由地表風化、侵蝕、搬運、沉積作用形成的碎屑物質(如砂、泥)或化學沉澱物(如鹽類、碳酸鈣),經過壓實、膠結作用(成岩作用)而形成。
2. 礦物組成:
- 火成岩: 主要由矽酸鹽礦物組成,如石英、長石、雲母、輝石、角閃石、橄欖石等。其礦物組成與岩漿成分直接相關。
- 沉積岩: 成分較為複雜,可能包含:
- 碎屑礦物:如石英、長石、雲母等,是母岩風化後的產物。
- 黏土礦物:如高嶺石、伊利石等。
- 化學沉澱物:如方解石、白雲石、石膏、岩鹽、黃鐵礦等。
- 生物碎屑:如貝殼、珊瑚骨骼等碳酸鈣成分。
3. 結構與紋理:
- 火成岩:
- 結晶結構: 通常由相互嵌合的礦物晶體構成。
- 紋理:
- 噴出岩: 顆粒細小(隱晶質或玻璃質),可能含有斑晶(較大的晶體),有時可見氣孔。
第 二、2 題
請概略解釋板塊構造運動學說的發展過程與主要支持的證據。
登入後即可作答並保存紀錄。
板塊構造運動學說 (Plate Tectonics Theory) 是現代地球科學中最重要、最核心的學說之一,它解釋了地球表面岩石圈的運動、分布及其引起的各種地質現象。
發展過程:
-
早期概念: 雖然現代板塊構造學說在 20 世紀 60 年代才確立,但其思想的萌芽可以追溯到更早。例如,1912 年德國氣象學家 阿爾弗雷德·魏格納 (Alfred Wegener) 提出了 大陸漂移學說 (Continental Drift Theory)。他觀察到一些大陸海岸線的吻合性(如南美洲東岸與非洲西岸)、跨洋的相似地質構造和化石記錄、以及古氣候證據,推測大陸曾經是連接在一起的,後來才漂移開。然而,當時他無法解釋大陸漂移的動力機制,因此學說並未被廣泛接受。
-
海底擴張假說 (Seafloor Spreading Hypothesis): 到了 20 世紀 50-60 年代,隨著海底探測技術的進步,科學家們發現了許多新的證據:
- 洋中脊 (Mid-ocean Ridges): 在大洋底部發現了綿延數萬公里的海底山脈,其中心常有裂谷。
- 海底年輕化: 海底沉積物隨離洋中脊的距離增加而變厚,且岩石年齡也隨之增加。
- 古地磁學證據: 在洋中脊兩側發現了對稱的、條帶狀的磁異常,這被解釋為地球磁場在不同時期發生了極性倒轉,而新的海底地殼在洋中脊處不斷形成並向兩側擴張,記錄下了這些磁場變化。
- 地震活動: 大部分地震集中在洋中脊、深海海溝和轉換斷層。
基於這些發現,美國科學家 哈里·赫斯 (Harry Hess) 和 羅伯特·迪茨 (Robert Dietz) 在 1960 年左右提出了海底擴張假說,認為新的海底地殼是在洋中脊處不斷產生,然後向兩側移動。
-
板塊構造學說的形成: 到了 1965-1968 年,科學家們將大陸漂移和海底擴張的觀點結合起來,並納入了地震、火山活動的分布等證據,最終形成了板塊構造學說。
第 二、3 題
礫岩的形成過程與其它沈積岩相同,只是顆粒較粗所以稱為礫岩。為何臺灣到處可以看見厚層的礫岩,厚度可以達數百公尺?礫石層與礫岩的區別?
登入後即可作答並保存紀錄。
為何臺灣到處可以看見厚層的礫岩,厚度可以達數百公尺?
臺灣島位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的碰撞擠壓帶,地質構造活躍,地形高聳且坡度陡峻。這些條件造就了臺灣島普遍存在厚層礫岩的原因:
-
豐富且強烈的侵蝕與搬運作用:
- 地形高聳與陡峻: 臺灣島擁有高大的山脈(如中央山脈),河流流經高山地帶,水流湍急,具有強大的侵蝕和搬運能力。
- 豐富的母岩: 臺灣的岩石(包括沉積岩、變質岩和火成岩)在風化作用下,容易產生大量的岩石碎屑,其中就包括較大的礫石。
- 快速的地殼抬升: 臺灣島持續快速的抬升作用,使得河流的下切作用增強,不斷將上游的岩石碎屑向下游搬運。
-
快速的沉積與堆積作用:
- 沖積扇與扇三角洲的發育: 當河流從山區進入較為平緩的平原或盆地時,流速驟減,攜帶的大量礫石、砂、泥等沉積物就會在此堆積,形成沖積扇 (Alluvial Fan) 和扇三角洲 (Fan Delta)。這些扇形堆積體在臺灣西部平原前緣和山麓地帶非常發達,可以堆積成非常厚的礫石層。
- 河流搬運能力的極限: 即使在山區,當河流的搬運能力達到極限時,也會卸載較大的礫石。
- 海岸帶沉積: 在某些海岸環境,特別是受河流影響的河口三角洲或受波浪作用的海岸,也可能堆積形成礫石。
-
成岩作用: 這些堆積的礫石在經過足夠時間的壓實和膠結後,就會形成厚層的礫岩。
礫石層 (Gravel Deposit) 與礫岩 (Conglomerate) 的區別?
第 二、4 題
形成泥火山之特徵與構造成因?臺灣那些地區有豐富的泥火山出現?
登入後即可作答並保存紀錄。
泥火山 (Mud Volcano) 的特徵與構造成因:
特徵:
泥火山是一種地質現象,其外觀類似於小型火山,但噴發的不是岩漿,而是泥漿、水、氣體(通常是甲烷)和一些固體顆粒(如黏土、砂)。
- 噴發物: 主要為泥漿(水與細小的黏土顆粒混合),常伴隨氣體(如甲烷)冒泡,有時也會噴出少量砂粒或岩石碎屑。
- 形態: 通常形成一個錐形或碗狀的泥丘,頂部有噴發口。噴發後,泥漿沿著斜坡流淌,形成泥流痕跡。
- 溫度: 噴發的泥漿溫度通常不高,接近地表水的溫度。
- 持續性: 泥火山可能間歇性或持續性地噴發。
構造成因:
泥火山的形成與地下流體(水、氣體)的聚集和向上運移有關,主要有以下幾種成因:
- 天然氣(甲烷)的滲出: 這是最常見的成因。在富含有機質的沉積物層中,經過細菌作用或熱變質作用,會產生大量的甲烷氣體。這些氣體在地下聚集,並與地下水混合,形成一種具有浮力的混合體。當遇到孔隙壓力較高或存在裂隙的區域時,這些氣體和水會攜帶周圍的黏土顆粒一起向上運移,最終噴出地表,形成泥火山。
- 地層壓實與脫水: 在埋藏較深的黏土層中,由於上覆岩層的壓力,黏土中的水分會被擠壓出來,形成高壓的水和泥漿。這些流體在局部壓力梯度或構造裂隙的作用下,會向上運移。
第 三、1 題
請說明在全球氣候變遷的背景底下,臺灣容易發生那些地質災害?而這些地質災害容易發生的地點在哪?根據妳/你的觀點,臺灣應該要有那些調適行為來面對可能的地質災害?
登入後即可作答並保存紀錄。
在全球氣候變遷的背景下,臺灣面臨的極端天氣事件(如強降雨、颱風頻率與強度變化、乾旱)日益頻繁,這些變化將加劇或誘發多種地質災害。
臺灣容易發生的地質災害及其發生地點:
-
土石流 (Debris Flow):
- 加劇原因: 氣候變遷導致的強降雨事件增加,山區土石飽和,加上長期森林破壞(若有)和不當開發,使得邊坡失穩的機率大增。
- 發生地點: 主要發生在臺灣的山區,特別是坡度陡峭、地質破碎、缺乏植被保護的中、低海拔山區。例如,花蓮、台東、南投、高雄、屏東、新北、桃園等縣市的山區溪谷。
-
山崩 (Landslide):
- 加劇原因: 降雨強度增加或持續時間延長,導致邊坡土體或岩體含水量過高,孔隙水壓力升高,降低了邊坡的抗剪強度,引發滑動。
- 發生地點: 廣泛分布於臺灣的山區,特別是破碎的地層、坡度陡峭的斜坡、有舊有滑動痕跡的區域。常見於沿山公路、河谷兩岸、開發中的邊坡。
-
崩塌 (Collapse/Rockfall):
- 加劇原因: 降雨滲透、風化作用、地震、以及人類工程活動(如開挖、隧道施工)都可能導致岩石邊坡的崩解。極端降雨會加速岩石風化和裂隙飽和,誘發崩塌。
- 發生地點: 主要發生在陡峭的岩石邊坡,特別是節理發達、風化嚴重的區域。臺灣的中、高海拔山區,以及沿海的懸崖峭壁。
-
洪水 (Flooding) 與河川侵蝕 (River Erosion):
- 加劇原因: 颱風帶來的強降雨或長時間的劇烈降雨,導致河川水位暴漲,超出河道負荷,引發河道氾濫。同時,強勁的水流也會加劇河岸的侵蝕,可能導致河岸崩塌或改道。
- 發生地點: 臺灣的平原地區、河谷地帶、以及河口三角洲。例如,西部平原的各大河系(如濁水溪、高屏溪)、東部河谷。
-
海岸侵蝕 (Coastal Erosion) 與海水倒灌 (Seawater Intrusion):
- 加劇原因: 氣候變遷導致海平面上升和颱風強度增加,使得海浪能量增強,沿海地區的侵蝕作用加劇,海岸線後退。同時,強風和高水位可能導致海水倒灌進入內陸低窪地區。
- 發生地點: 臺灣的沿海地區,特別是低窪的沙岸、泥灘海岸,以及河口地區。
-
地下水鹽化 (Groundwater Salinization):
- 加劇原因: 海平面上升導致海水入侵沿海地區的地下含水層,使地下水鹽度升高,影響農業和民生用水。
- 發生地點: 臺灣西部的沿海地區,特別是低窪的平原地區。
-
乾旱 (Drought):
- 加劇原因: 氣候變遷可能導致降雨時空分布不均,長期乾旱影響地下水補注,加劇水資源短缺,間接影響地表穩定性(如土壤龜裂)。
- 發生地點: 臺灣各地,但乾旱影響可能在水資源較為匱乏的地區(如部分離島、西部平原部分區域)更為明顯。
臺灣應該要有的調適行為:
第 三、2 題
最近臺灣政府在討論核廢料的最終處置場域設置地點,請就這部分的議題提出妳/你的看法,設置的地方在臺灣何處會較適宜?原因為何?
登入後即可作答並保存紀錄。
核廢料最終處置場的選址是一個極具挑戰性且涉及多方面考量的複雜議題,包括地質穩定性、環境影響、社會接受度、經濟成本等。以下是我對此議題的看法,以及對臺灣適宜設置地點的建議:
核心考量因素:
-
地質穩定性 (Geological Stability):
- 低地震活動性: 處置場應選址於地質構造穩定、地震活動極少且未來數萬年內發生大規模地震的可能性極低的區域。這能確保核廢料容器在長期貯存過程中不受地震破壞。
- 低火山與斷層活動: 應避開活躍的火山區、斷層帶及其影響範圍。
- 合適的岩體特性: 選擇具有良好力學強度、低滲透性、且能有效阻隔放射性物質擴散的岩體,例如深層的堅硬基岩(如花崗岩、片麻岩、穩定的砂岩或頁岩)。
- 穩定的地下水系統: 選擇地下水流動緩慢、流向穩定、且不易受地表水文變化影響的區域。
-
環境影響 (Environmental Impact):
- 遠離重要生態系統: 應避開國家公園、自然保護區、重要濕地、珍稀物種棲地等敏感生態區域。
- 避免影響地下水與地表水資源: 確保處置場的選址和營運不會污染飲用水源、灌溉用水或其他重要的水體。
- 低人口密度與遠離主要居住區: 雖然處置場的設計目標是長期安全,但選址在人口密度較低的區域,有助於降低潛在的社會影響和風險感知。
-
社會接受度 (Social Acceptance):
- 透明的資訊溝通: 政府應與當地社區進行充分、透明的溝通,提供準確的科學資訊,解答疑慮。
- 公正的決策過程: 選址過程應公開、公正、公平,並納入當地居民的意見。
- 合理的經濟回饋: 對於選址區域可能產生的影響(如土地使用限制、潛在的環境風險),應給予當地社區合理的經濟回饋和發展支持。
-
長期安全性與封存:
- 多重屏障系統: 處置場設計應包含多重屏障,包括核廢料本身、廢料包裝、處置庫(如容器、緩衝材),以及圍岩本身,共同阻隔放射性物質向環境釋放。
- 長期的監測與管理: 即使處置完成,仍需進行長期的監測和管理,確保其安全性。
臺灣適宜設置地點的建議與原因:
考量臺灣的地質條件(地震、斷層活躍)和地理環境(島嶼、人口稠密、海岸線長),尋找一個完全符合所有理想條件的場址極具挑戰。然而,若要權衡利弊,以下幾點是可能的方向:
- 深層、穩定的內陸基岩區域 (Deep, Stable Inland Crystalline Bedrock Areas):
- 地點類型: 臺灣中央山脈或西部山區的深處,避開斷層帶和活躍的地震區域。
- 原因:
- 地質穩定性高: 這些區域通常由古老的、穩定的火成岩(如花崗岩)或變質岩(如片麻岩)構成。