114 年 國立中山大學海洋科學系碩士班乙組《普通地質學》

此題主要考驗對斷層種類的辨識能力，特別是從斷層運動導致地表特徵變化的角度。題目中的圖片顯示一處圍牆在地表斷層作用下斷裂成兩段，且兩段之間有水平方向的錯動。

正斷層 (Normal Fault) 是由於地殼張力作用，斷層上盤相對於下盤下降。
逆斷層 (Reverse Fault) 是由於地殼壓力作用，斷層上盤相對於下盤上升。
左移斷層 (Left-lateral Strike-slip Fault) 是由於剪力作用，斷層兩側的岩塊沿斷層面作水平方向的相對移動，且觀察者站在斷層一側，另一側岩塊向左移動。

此題考驗對海岸侵蝕與沉積作用影響地貌變遷的知識，特別是外傘頂洲消失的可能原因。外傘頂洲是濁水溪出海口附近一個重要的沙洲地貌，其形成與消長受河流輸砂量、海流、波浪及人為活動等因素影響。

(A) 濁水溪大量採沙石：河流下游的採砂行為會減少輸送到河口的泥沙量，不利於沙洲的堆積與維持。
(B) 六輕抽沙造陸及興建防波堤：六輕工業區的開發常需要填海造陸，抽取海砂，這會直接減少海床的沉積物。防波堤的興建則會改變海流和波浪的能量傳輸，可能影響沙洲的侵蝕或堆積。
(C) 西部地區攔河堰、攔砂壩之興建：在河流中上游興建攔河堰或攔砂壩，會攔截大量泥沙，使得輸送到下游及出海口的泥沙量大幅減少，這對依賴河川輸砂維生的沙洲（如外傘頂洲）是極大的影響。

此題考驗對板塊構造學說如何建立的理解，特別是地震波在地殼與地函中的傳播特性。板塊構造學說是建立在對地球內部結構及其動力學過程的認識之上，而對地球內部結構的了解，很大一部分是來自對地震波在地球內部傳播的研究。

地震波（如 P 波和 S 波）在穿越不同介質時，其傳播速度會發生變化。這些速度變化取決於介質的密度、彈性模量等物理性質。岩石圈（Lithosphere）是地球較為剛硬、破碎的外層，包括地殼和上部地幔，其物理性質與下方的軟流圈（Asthenosphere）不同。軟流圈是上部地幔中一個較為軟弱、具有塑性流動能力的區域。

地震學家透過分析全球地震記錄，測量地震波從震源傳播到各地地震站所需的時間，並根據其傳播路徑和速度變化，推斷出地球內部的分層結構。

此題考驗對海底擴張理論與地磁倒轉現象之間關聯性的理解。中洋脊（Mid-ocean Ridge）是海底山脈，是板塊張裂、新地殼形成的區域。地磁倒轉（Geomagnetic Reversal）是指地球磁場南北極性週期性地交換。

當岩漿從中洋脊的裂縫湧出並冷卻形成新的海底地殼時，其中的磁性礦物（如磁鐵礦）會隨著當時地球磁場的方向定向排列。由於地球磁場會週期性地發生倒轉，因此在中洋脊兩側對稱地記錄了不同時期地球磁場的方向。這種磁性記錄呈現出條狀的磁異常，與中洋脊軸部對稱分佈。

此題考驗對不同板塊邊界類型及其代表性岩石的認識。張裂型板塊交界帶（Divergent Plate Boundary）是指兩個板塊相互分離的地方，通常發生在中洋脊或大陸裂谷。

在中洋脊，地函物質上湧，減壓熔融形成玄武質岩漿，噴發冷卻形成新的海洋地殼。因此，玄武岩（Basalt）是構成海洋地殼的主要岩石，也是張裂型板塊交界帶（尤其在中洋脊）的代表性岩石。大陸裂谷初期也可能噴發玄武岩，但隨著裂谷的發展，也可能產生花岡岩質岩漿。

此題考驗對海洋地殼壽命限制原因的理解，特別是與板塊構造學說的結合。海洋地殼的形成與消亡是板塊構造學說的核心概念之一。

海洋地殼是在中洋脊處由地函物質上湧、熔融、噴發形成新的玄武岩質地殼，然後隨著海底擴張，不斷向兩側移動。然而，地球的總面積是有限的，地殼的總量也是相對穩定的。當海洋地殼移動到大陸邊緣或聚合板塊邊界時，由於其密度較大，會發生俯衝作用，潛入地函中被熔化、循環利用。這個過程稱為「地殼的循環」。

(A) 老的海洋地殼都進入地函消失了：這是最主要的原因。海洋地殼在形成後，會不斷向外擴張，但最終會因為密度較大而在聚合板塊邊界（如海溝）俯衝進入地函，被重新熔化，進入地球的物質循環。因此，海洋地殼的年齡受到俯衝作用的限制，最老的海洋地殼也就不會超過其完全被俯衝消失的時間。

此題考驗對不同類型火山與板塊構造位置的關聯性。火山的形成位置通常與板塊邊界有關，但也有例外。

(A) 維蘇威火山 (Mount Vesuvius)：位於義大利，處於非洲板塊向歐亞板塊俯衝的區域，是火山弧的一部分，屬於板塊聚合邊界。
(B) 冰島海脊的火山：冰島位於北大西洋中洋脊（Mid-Atlantic Ridge）上，是一個張裂型板塊邊界，同時也是一個地函柱（hotspot）的位置，因此火山活動非常活躍。

此題考驗對不同地殼類型及其主要岩石成分的知識。

(A) 大陸地殼 (Continental Crust)：大陸地殼的平均成分與花崗岩 (Granite) 相似，主要由較輕的矽鋁質岩石組成，花崗岩是其中最常見且代表性的侵入岩。

此題考驗對地球表面岩石種類分佈的認識。雖然地殼的總體積以火成岩為主（包括深成岩和噴出岩），但覆蓋在地表、我們最容易接觸到的岩石，卻是沉積岩。

地球表面約75%的區域被沉積岩覆蓋，儘管沉積岩在地殼總體積中所佔比例不高。這是因為沉積作用（風化、侵蝕、搬運、沉積、壓實、膠結）主要發生在地表或近地表，形成各種沉積物，最終形成沉積岩。這些沉積岩在地表形成厚層的沉積序列，覆蓋在古老的火成岩、變質岩之上。

此題考驗對臺灣地區板塊構造位置與特徵的了解。臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的碰撞擠壓帶上，是一個典型的聚合型板塊邊界。

(A) 臺灣東北臨接琉球海溝：臺灣的東北部確實面臨著琉球海溝，這是太平洋板塊向北西方向俯衝到菲律賓海板塊之下形成的。
(B) 花東縱谷為板塊的邊界：花東縱谷是臺灣最主要的構造帶之一，也是歐亞板塊和菲律賓海板塊之間的主要轉換斷層帶，被認為是兩個板塊之間主要的相對運動界面，因此可以視為板塊的邊界。
(C) 臺灣位於歐亞板塊和太平洋海洋板塊的交界：臺灣主要位於歐亞板塊的東緣與菲律賓海板塊的交界處。雖然太平洋板塊在東邊，但臺灣與太平洋板塊的直接交界是透過琉球海溝和菲律賓海板塊來實現的。臺灣本身主要是在歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界。

Marine Isotope Stage (MIS) 指的是海洋沉積物中氧同位素比值所劃分出的不同時期。科學家透過分析深海沉積物中浮游有孔蟲外殼中的氧同位素（特別是 $^{18}\text{O}$ 和 $^{16}\text{O}$ 的比例），來重建過去的氣候變化，特別是冰期與間冰期的循環。

在冰期時，海水中的 $^{16}\text{O}$ 較多地被凍結在冰川中，使得海水中的 $^{18}\text{O}$ 相對富集，因此有孔蟲殼中的 $^{18}\text{O}$/ $^{16}\text{O}$ 比值較高。

Load Cast 是一種沉積構造，屬於「包覆體」（concretion）的一種，常見於砂岩和頁岩的層間。它是一種不規則的、球狀或團塊狀的沉積物，通常由比周圍沉積物更粗的顆粒或不同成分的物質組成。

Load Cast 的形成機制與沉積物的重力作用和流體滲透有關。當較重的沉積物（如含砂的泥岩）沉積在較輕的沉積物（如細砂）之上時，重物會向下滲入輕物中，形成類似「壓印」的結構。

Index Fossil（標準化石或指標化石）是指在特定地質時期廣泛分佈，但存在時間較短的生物遺骸或遺跡。Index Fossil 的主要用途是在地層對比和定年。

具備成為 Index Fossil 的條件通常包括：

1. 廣泛的地理分佈 (Wide geographic distribution)：在不同地區的地層中都能找到。
2. 短暫的地質壽命 (Short geologic duration)：在相對較短的地質時期內存在。

Submarine Canyon（海底峽谷）是一種常見於大陸棚邊緣或斜坡上的海底地形，其形態類似於陸地上的河谷。Submarine Canyon 通常狹窄、陡峭，且深邃，向外延伸至深海平原。

Submarine Canyon 的形成主要與海底的侵蝕作用有關，其中最主要的機制是「濁流」（turbidity current）。

Delta（三角洲）是指河流在注入海洋、湖泊或其他較大水體時，由於流速突然減慢，攜帶的泥沙無法繼續搬運而沉積下來，逐漸堆積形成的一片扇形或三角形的陸地。

此題考驗對安山岩（Andesite）成因及其在地質構造中的意義的理解。安山岩是中性噴出岩，在地質學上具有重要意義。

安山岩的成因：
安山岩的形成與地函部分熔融以及岩漿分異作用密切相關，尤其是在俯衝帶的環境下。

1. 玄武岩質岩漿的形成與演化：當海洋地殼（主要是玄武岩）俯衝到地函中時，在壓力、溫度和水的影響下，會發生脫水作用，釋放出水分子。這些水會降低上覆地幔楔（mantle wedge）的熔點，引起地幔楔的部分熔融，形成玄武質岩漿。
2. 岩漿演化：這些原始的玄武岩質岩漿在上升過程中，會與俯衝的洋殼岩石發生同化作用，或在岩漿房中經歷結晶分異作用。在結晶分異過程中，較高熔點的礦物（如橄欖石、輝石）會優先結晶析出並沉澱，使得殘餘岩漿變得富含二氧化矽 (SiO$_2$) 和鹼金屬，逐漸演化為成分介於玄武岩和流紋岩之間的安山岩質岩漿。
3. 噴發形成安山岩：當安山岩質岩漿噴發到地表時，冷卻凝固後就形成了安山岩。

此題考驗對臺灣地區地熱資源分佈的認識，以及地熱發電技術所面臨的挑戰。

臺灣較好的地熱能分佈區域：
臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的聚合邊界，地殼活動頻繁，板塊擠壓、斷裂作用強烈，加上火山活動的影響，造就了豐富的地熱資源。臺灣較好的地熱能潛力區域主要集中在以下幾個地方：

1. 大屯火山區（北部）：這是臺灣最著名、開發程度最高的地熱區。由於該區域有明顯的火山活動和年輕的火山體，地溫梯度很高，地下熱源充足。例如，紗帽山、七星山、小油坑等地都有顯著的地熱現象。
2. 中央山脈的斷層帶：中央山脈是臺灣最大的褶皺斷層帶，地殼運動活躍。沿著主要的斷層線，例如玉山-關山斷層、瑞穗斷層、池上斷層等，常有高溫的地下水湧出，形成溫泉區，這也代表了較好的地熱潛力。
3. 東部海岸山脈與縱谷地區：花東縱谷地區是歐亞板塊與菲律賓海板塊的交界帶，斷裂和擠壓作用顯著，地熱資源也較為豐富。例如，綠島、蘭嶼等島嶼也具有潛在地熱資源。
4. 其他地區：部分地區如宜蘭、嘉義等地，雖然不如上述區域集中，但也存在一些具潛力的地熱點。

地熱發電可能面臨的問題：
儘管臺灣地熱資源豐富，但地熱發電的發展仍面臨一些挑戰：

1. 高昂的前期探勘與鑽井成本：尋找合適的地熱儲層並鑽探深井（通常需要數百米至數公里深）需要巨大的資金投入。探勘的成功率並非百分之百，可能導致投資損失。

此題考驗對板塊邊緣概念、其在地質構造上的重要性，以及不同板塊邊界類型的劃分與特徵。

板塊邊緣的構造意義：
板塊邊緣是地球上最活躍、地質現象最集中的區域。地球的岩石圈被劃分為數個巨大的板塊，這些板塊並非靜止不動，而是在軟流圈上緩慢移動。板塊邊緣正是這些板塊相互作用、碰撞、分離或錯動的地方。因此，板塊邊緣具有重大的構造意義：

1. 地殼變形與構造運動的集中區：地震、火山活動、造山運動（褶皺、斷裂）等絕大多數的地質現象都集中發生在板塊邊緣。
2. 新地殼的形成與毀滅區：在某些板塊邊緣，新的地殼不斷生成；而在另一些邊緣，舊的地殼則被俯衝消滅。這是地球物質循環的重要環節。
3. 控制全球地貌格局：世界上的山脈（如喜馬拉雅山、安第斯山）、深海海溝（如馬里亞納海溝）、火山弧、洋中脊等主要地貌特徵，都是由板塊邊緣的活動所塑造。
4. 資源富集區：許多礦產資源（如金、銅、鉛、鋅等）和能源資源（如石油、天然氣、地熱）的形成與板塊邊緣的活動密切相關。

板塊邊緣的類型：
根據板塊之間的相互運動方向，板塊邊緣主要可以分為三種類型：

1. 聚合型板塊邊緣 (Convergent Plate Boundary)：
   • 運動方向：兩個或多個板塊相互碰撞、擠壓。
   • 構造特徵：
     • 海洋板塊與大陸板塊碰撞：密度較大的海洋板塊俯衝到大陸板塊之下，形成海溝（如安第斯海溝）和火山弧（如安第斯山脈）。

此題考驗對沉積岩中兩個基本的地質學定律的理解：截切定律（Law of Cross-cutting Relationships）和包裹定律（Law of Inclusions）。這兩個定律是判斷岩層或地質事件相對年代的重要原則。

1. 截切定律 (Law of Cross-cutting Relationships)

• 定義：任何侵入到另一岩層（或斷層）中的地質體（如岩脈、岩牆、火山熔岩流）或任何切割另一岩層（或地層序列）的構造（如斷層、侵蝕面），都比被侵入或被切割的岩層（或構造）年輕。
• 原理：首先需要有被侵入或被切割的對象（較老的岩層或構造），然後才有侵入或切割的事件發生。因此，侵入體或切割體必然是後形成的。
• 應用：
  • 判斷岩脈、岩牆的年代：若一條岩脈穿過一系列水平或傾斜的地層，則該岩脈比這些地層年輕。
  • 判斷斷層的年代：若一斷層錯動了某一系列地層，但未錯動另一較晚形成的岩層，則該斷層的活動年代介於這兩個岩層之間。
  • 判斷侵蝕面的年代：不整合面（unconformity）是經過侵蝕作用形成的，其形成年代早於覆蓋在其上的沉積岩。

在提供的圖片中，例如岩脈 B 穿過了地層 A、C、D，因此 B 比 A、C、D 年輕。斷層 E 錯動了地層 A、C、D，但未錯動岩脈 B，這意味著斷層 E 可能與岩脈 B 的形成年代相近，或者 E 形成於 B 之後，但未侵入 B，卻錯動了 B 之前的地層。然而，更常見的解釋是，如果 E 穿過了 A、C、D，且 E 也是一個侵入體，那麼 E 比 A、C、D 年輕；

核心觀念

本題考查地層學的「疊積律（Law of Superposition）」：在未倒轉、未受嚴重擾動的沉積地層中，下方地層較老，上方地層較新。即使地層後來發生褶皺，仍須沿著同一地層的連續分布判讀其相對先後。

圖中 $I$ 為夾在 $G$ 與 $D$ 之間的局部地層，因此其年代介於兩者之間。

解題方法

先避開後期形成的構造與岩體，沿著左側及中央仍可辨識的沉積地層，由下往上依序判讀：

1. $E$ 位於最下方，最老。
2. $A$ 覆蓋在 $E$ 之上，因此 $A$ 晚於 $E$。
3. $G$ 位於 $A$ 之上，因此 $G$ 晚於 $A$。
4. $I$ 位於 $G$ 之上、$D$ 之下，因此 $I$ 晚於 $G$、早於 $D$。

核心觀念

本題考查岩石的成因與火成岩分類。火成岩依岩漿冷卻位置分為：

• 侵入性火成岩：岩漿在地下深處緩慢冷卻，形成較大的礦物晶體與粗粒組織。
• 噴出性火成岩：熔岩在地表快速冷卻，晶體細小，甚至形成玻璃質。

解題方法

此題考驗對地質圖中不同地質事件或構造的辨識能力，以及判斷其是否在圖示的區域內發生。

我們需要逐一檢查圖示中是否存在 A 背斜、B 斷層、C 不整合、D 岩漿侵入的證據。

• A. 背斜 (Anticline)：背斜是地層向上彎曲形成的褶皺構造，其核心部分為較老的岩層。在圖示中，並沒有明顯的向上彎曲的地層序列，也沒有標示出背斜。雖然地層 E 和 H 呈現傾斜，但沒有形成明顯的褶皺。
• B. 斷層 (Fault)：圖中明確標示了斷層 E，它錯動了地層 A, C, D, B。

此題考驗對「交角不整合 (Angular Unconformity)」的辨識。交角不整合發生在傾斜或褶皺的地層之上，沉積了另一個水平或傾斜不同的地層。這表示在兩個地層之間，曾經發生了沉積、抬升、傾斜/褶皺，然後被侵蝕，最後再沉積。

在提供的地質圖中，我們可以看到：

1. 地層 A、C、D 是傾斜的地層。
2. 在地層 D 的上方，有一個明顯的侵蝕面，然後是地層 H。

此題考驗對影響全球海平面變化的主要因素的理解。全球海平面變化是一個複雜的現象，受到多種因素的影響，主要可以分為「冰量因素」和「熱膨脹因素」兩大類，以及一些區域性的因素。

1. 冰量因素 (Ice Volume Factor)：

• 全球冰量增加 (冰期)：在冰期（Glacial periods），地球氣溫下降，大量水分以冰雪的形式儲存在陸地上（形成冰蓋、冰川），導致海水量減少，海平面下降。
• 全球冰量減少 (間冰期)：在間冰期（Interglacial periods）或溫暖時期，冰蓋和冰川融化，釋放出大量水到海洋中，導致海水量增加，海平面上升。
  • 科學證據：Marine Isotope Stages (MIS) 的研究，特別是深海沉積物中的氧同位素比值變化，可以反映過去的冰量變化和海平面升降。

2. 熱膨脹因素 (Thermal Expansion Factor)：

• 海水溫度升高：當全球氣溫升高時，海洋吸收了大量的熱量，海水溫度隨之升高。根據熱力學原理，液體受熱會膨脹。海水體積的增加，即使水量沒有改變，也會導致海平面上升。

此題考驗對重建過去海平面變化所使用的各種地質和地球化學證據的了解。科學家利用多種方法，從不同時間尺度上重建過去的海平面變化。

1. 海洋沉積物中的氧同位素分析 (Oxygen Isotope Analysis of Marine Sediments)

• 原理：如前所述，海洋沉積物中浮游有孔蟲（foraminifera）外殼的氧同位素比值（$^{18}\text{O}$/ $^{16}\text{O}$）與當時的全球冰量和海水溫度有關。在冰期，冰量多，海水 $^{18}\text{O}$ 較富集，比值高；在間冰期，冰量少，海水 $^{16}\text{O}$ 較多，比值低。
• 應用：透過分析不同深度的海洋沉積物柱樣，可以獲得數十萬甚至數百萬年來海平面變化的詳細記錄，並與 MIS 劃分對應。

2. 珊瑚礁的定年與相對高度 (Coral Reef Dating and Relative Elevation)

• 原理：珊瑚礁的生長高度受到海平面控制，它們通常生長在海平面附近。科學家可以對不同海岸線位置的珊瑚礁進行放射性定年（如鈾-釷定年），確定其形成時間。
• 應用：記錄了過去幾萬年到數十萬年來，相對海平面在特定地點的變化。可以利用不同時期珊瑚礁的絕對高度，來推算海平面的升降。

3. 海岸階地與海灘沉積物 (Coastal Terraces and Beach Sediments)

• 原理：海岸階地是過去海平面相對較高時形成的海岸地形，如今位於現代海平面之上。海灘沉積物（如貝殼、海砂）如果被發現位於現代海平面之上，也表明過去海平面曾達到那個高度。

此題考驗對海岸階地形成原理的理解，以及如何利用相對海平面變化來計算落差。

原理：
海岸階地是在特定海平面高度下形成的海岸地形。當海平面維持在一個相對穩定的高度一段時間後，波浪和海流的侵蝕作用會在海岸線上形成一個平坦的平台（即階地），其邊緣通常是陡峭的崖壁。當海平面下降或地殼抬升後，這個原來的海岸平台就成為了位於現代海平面之上的海岸階地。

題目資訊：

• 海岸階地的高度：現今海拔 110 公尺。
• 海岸階地的形成年代：13 萬年前 (130 ka)。
• 假設：該海岸階地是在 13 萬年前的海平面高度形成的。

推論：

1. 13 萬年前的海水面高度：由於該海岸階地是在 13 萬年前形成的，並且其高度為現今海拔 110 公尺，這意味著在 13 萬年前，海平面就已經達到了現今海拔 110 公尺的高度。
2. 今日的海水面高度：題目暗示我們需要比較「今日」與「13 萬年前」的海水面高度。由於該階地是「現今海拔 110 公尺」，這表示今日的海平面是低於 110 公尺的。
3. 落差計算：今日海水面高度與 13 萬年前海水面高度的落差，就是 13 萬年前海水面高度減去今日海水面高度。
   • 13 萬年前海水面高度 = 今日海拔 110 公尺
   • 今日海水面高度 = （根據題目未給出，但通常意味著今日海平面較低）

如果題目中的「現今海拔 110 公尺的海岸階地」是指這個階地「位於」現今海拔 110 公尺的高度，且是在 13 萬年前形成，這意味著 13 萬年前的海平面高度就相當於現今的 110 公尺。
那麼，今日的海水面高度，就與 110 公尺相比。

這裡的關鍵在於如何理解「今日」的海水面高度。

• 情況一：今日海平面與 110 公尺的關係。 如果我們假設今日海平面是基準面（0 公尺），那麼 110 公尺的階地就代表了 110 公尺的海水面高度。
• 情況二：題目可能暗示今日海平面比 110 公尺要低。
• 情況三：題目可能是在問，相對於 13 萬年前，今日海平面是上升還是下降了多少。

最直接的解釋是：
13 萬年前，海平面高度為 +110 公尺（相對於某個基準面，例如今日海平面）。
如果題目是問「落差」，那麼就是指 13 萬年前的海平面「高於」今日海平面的程度。
如果我們將今日海平面設為 0 公尺，那麼 13 萬年前的海平面就是 +110 公尺。
那麼，今日與 13 萬年前海水面的高度落差就是 110 公尺。

但是，如果題目是在問，相對於 13 萬年前的那個海平面，今日海平面「下降了多少」，那麼答案就是 110 公尺。

另一種理解是：
13 萬年前，海平面高度為 110 公尺。
今日海平面高度為 X 公尺。
落差 = |110 - X| 公尺。
題目未給出 X，這是不合理的。

因此，最合理的理解是：
13 萬年前，海平面高度為 110 公尺。
「今日」的海水面高度，通常是指當前測量的海平面。
如果題目是問「今日海平面比 13 萬年前的海平面低了多少」，那麼答案就是 110 公尺。
或者，題目是問「今日海平面與 13 萬年前海平面之間的高度差」，而「現今海拔 110 公尺」是描述階地的高度，這個高度就是 13 萬年前的海平面高度。

所以，13 萬年前的海水面高度是 110 公尺。
今日的海水面高度，我們需要從圖中或上下文推斷。
圖六是關於海平面變化的曲線。
圖中顯示，在 130 ka (13 萬年前) 時，海平面位置大約在 -20 公尺左右（相對於現代海平面）。

此題考驗對海岸階地與地殼運動的關聯，以及如何從相對海平面變化中推算升降速率。

判斷海岸階地是上升還是下降：
海岸階地的形成與海平面高度和地殼垂直運動有關。

• 海平面上升，地殼相對不動：海岸階地會形成在較高的位置。
• 地殼抬升，海平面相對不動：海岸階地也會形成在較高的位置。
• 海平面下降，地殼相對不動：海岸會退縮，可能形成較低的階地。
• 地殼下沉，海平面相對不動：海岸會淹沒，可能形成較低的階地。

題目中提到「該海岸階地是上升還是下降」。這句話的語意有些模糊，通常是指海岸階地相對於今日海平面的位置，是因地殼抬升而「相對」上升，還是因地殼下沉而「相對」下降。

然而，更常見的問法是，海岸階地本身是「抬升」還是「下沉」的產物。
如果一個海岸階地是 13 萬年前形成的，現在我們看到它在 110 公尺的高度，而圖六顯示 13 萬年前的海平面大約在 -20 公尺（相對於今日海平面）。

這意味著：

1. 13 萬年前，海平面約在 -20 公尺。
2. 海岸階地形成時，海平面高度約在 -20 公尺。
3. 該階地現在位於海拔 110 公尺。

這表示，從 13 萬年前至今，這個地區的海平面「相對」於地殼，上升了 110 公尺 - (-20 公尺) = 130 公尺。
或者，地殼抬升了 130 公尺。

因此，該海岸階地是「上升」的產物，也就是說，該地區的地殼是「抬升」的。

升降的變化速率約為每千年多少公分？

• 總升降量：130 公尺 (相當於 13000 公分)。
• 時間跨度：13 萬年 (130 ka)。
• 計算速率：

此題考驗對海平面變化曲線圖的解讀能力，特別是識別冰期（低海平面）和間冰期（高海平面）的時期。

觀察圖六的海平面變化曲線圖：

• 橫軸代表「Time before present (ka)」，即距今的時間（千年前）。
• 縱軸代表「Position of sea level (m below modern)」，即相對於現代海平面的高度（負值表示低於現代海平面）。

冰河時期 (Glacial Period) 的特徵是全球氣溫下降，大量水分凍結成冰川，導致海平面顯著下降。在圖中，這表現為海平面曲線處於較低的負值區域。
間冰期 (Interglacial Period) 的特徵是全球氣溫升高，冰川融化，導致海平面顯著上升。在圖中，這表現為海平面曲線處於較高的正值或接近 0 的區域。

我們需要找到「距今最近一次的冰河時期」。這意味著在時間軸上，我們要尋找最靠近「present」（現今）的、海平面處於最低點的時期。

從圖中觀察：

• 在「present」（0 ka）附近，海平面約為 0 公尺。
• 往左（時間越早）看，海平面開始下降。
• 在 20 ka 左右，海平面達到一個較低的谷值，約為 -80 公尺。
• 在 40 ka 左右，海平面有一個相對較高的峰值。
• 在 60 ka 左右，海平面又達到一個較低的谷值，約為 -60 公尺。
• 在 80 ka 左右，海平面又上升。
• 在 100 ka 左右，海平面再次下降，達到一個非常低的谷值，約為 -120 公尺。
• 在 120 ka 左右，海平面有一個相對較高的峰值。
• 在 140 ka 左右，海平面又下降。

「最近一次的冰河時期」通常是指最後一次達到海平面最低點的時期。
從圖中可以明顯看出，在 130 ka 左右（圖上標示為 120 和 140 之間）有一個相對較高的海平面，之後海平面開始下降。
在 100 ka 左右，海平面達到一個非常低的谷值 (-120 m)。
之後，在 60 ka 左右，海平面又下降（-60 m）。

此題考驗對影響全球海平面變化的主要因素的理解。全球海平面變化是一個複雜的現象，受到多種因素的影響，主要可以分為「冰量因素」和「熱膨脹因素」兩大類，以及一些區域性的因素。

1. 冰量因素 (Ice Volume Factor)：

• 全球冰量增加 (冰期)：在冰期（Glacial periods），地球氣溫下降，大量水分以冰雪的形式儲存在陸地上（形成冰蓋、冰川），導致海水量減少，海平面下降。
• 全球冰量減少 (間冰期)：在間冰期（Interglacial periods）或溫暖時期，冰蓋和冰川融化，釋放出大量水到海洋中，導致海水量增加，海平面上升。
  • 科學證據：Marine Isotope Stages (MIS) 的研究，特別是深海沉積物中的氧同位素比值變化，可以反映過去的冰量變化和海平面升降。

2. 熱膨脹因素 (Thermal Expansion Factor)：

• 海水溫度升高：當全球氣溫升高時，海洋吸收了大量的熱量，海水溫度隨之升高。根據熱力學原理，液體受熱會膨脹。海水體積的增加，即使水量沒有改變，也會導致海平面上升。

此題考驗對重建過去海平面變化所使用的各種地質和地球化學證據的了解。科學家利用多種方法，從不同時間尺度上重建過去的海平面變化。

1. 海洋沉積物中的氧同位素分析 (Oxygen Isotope Analysis of Marine Sediments)

• 原理：如前所述，海洋沉積物中浮游有孔蟲（foraminifera）外殼的氧同位素比值（$^{18}\text{O}$/ $^{16}\text{O}$）與當時的全球冰量和海水溫度有關。在冰期，冰量多，海水 $^{18}\text{O}$ 較富集，比值高；在間冰期，冰量少，海水 $^{16}\text{O}$ 較多，比值低。
• 應用：透過分析不同深度的海洋沉積物柱樣，可以獲得數十萬甚至數百萬年來海平面變化的詳細記錄，並與 MIS 劃分對應。

2. 珊瑚礁的定年與相對高度 (Coral Reef Dating and Relative Elevation)

• 原理：珊瑚礁的生長高度受到海平面控制，它們通常生長在海平面附近。科學家可以對不同海岸線位置的珊瑚礁進行放射性定年（如鈾-釷定年），確定其形成時間。
• 應用：記錄了過去幾萬年到數十萬年來，相對海平面在特定地點的變化。可以利用不同時期珊瑚礁的絕對高度，來推算海平面的升降。

3. 海岸階地與海灘沉積物 (Coastal Terraces and Beach Sediments)

• 原理：海岸階地是過去海平面相對較高時形成的海岸地形，如今位於現代海平面之上。海灘沉積物（如貝殼、海砂）如果被發現位於現代海平面之上，也表明過去海平面曾達到那個高度。

此題考驗對海岸階地形成原理的理解，以及如何利用相對海平面變化來計算落差。

原理：
海岸階地是在特定海平面高度下形成的海岸地形。當海平面維持在一個相對穩定的高度一段時間後，波浪和海流的侵蝕作用會在海岸線上形成一個平坦的平台（即階地），其邊緣通常是陡峭的崖壁。當海平面下降或地殼抬升後，這個原來的海岸平台就成為了位於現代海平面之上的海岸階地。

題目資訊：

• 海岸階地的高度：現今海拔 110 公尺。
• 海岸階地的形成年代：13 萬年前 (130 ka)。
• 假設：該海岸階地是在 13 萬年前的海平面高度形成的。

推論：

1. 13 萬年前的海水面高度：由於該海岸階地是在 13 萬年前形成的，並且其高度為現今海拔 110 公尺，這意味著在 13 萬年前，海平面就已經達到了現今海拔 110 公尺的高度。

此題考驗對海岸階地與地殼運動的關聯，以及如何從相對海平面變化中推算升降速率。

判斷海岸階地是上升還是下降：
題目中的「上升」或「下降」通常是指該地區的地殼相對於海平面的垂直運動。

• 抬升 (Uplift)：如果地殼抬升的速度大於或等於海平面上升的速度，則海岸階地會顯得「相對」上升。
• 下沉 (Subsidence)：如果地殼下沉的速度大於或等於海平面上升的速度，則海岸階地會顯得「相對」下降。

根據圖六的資料和題目敘述：

• 該海岸階地的形成年代為 13 萬年前 (130 ka)。
• 在 130 ka 時，根據圖六的海平面曲線，海平面約在 -20 公尺（相對於現代海平面）。
• 該海岸階地「現今」的海拔高度為 110 公尺。

推論：

1. 相對運動量：從 13 萬年前的海平面 (-20 公尺) 到今日該階地的高度 (110 公尺)，總的相對高度變化量是 110 公尺 - (-2

此題考驗對海平面變化曲線圖的解讀能力，特別是識別冰期（低海平面）和間冰期（高海平面）的時期。

觀察圖六的海平面變化曲線圖：

• 橫軸代表「Time before present (ka)」，即距今的時間（千年前）。
• 縱軸代表「Position of sea level (m below modern)」，即相對於現代海平面的高度（負值表示低於現代海平面）。

冰河時期 (Glacial Period) 的特徵是全球氣溫下降，大量水分凍結成冰川，導致海平面顯著下降。在圖中，這表現為海平面曲線處於較低的負值區域。
間冰期 (Interglacial Period) 的特徵是全球氣溫升高，冰川融化，導致海平面顯著上升。在圖中，這表現為海平面曲線處於較高的正值或接近 0 的區域。

我們需要找到「距今最近一次的冰河時期」。這意味著在時間軸上，我們要尋找最靠近「present」（現今）的、海平面處於最低點的時期。

從圖中觀察：

• 在「present」（0 ka）附近，海平面約為 0 公尺。
• 往左（時間越早）看，海平面開始下降。