108 年 國立臺灣大學地質科學系碩士班地質組《地球歷史》

本題考查前寒武紀時期超大陸的知識。

前寒武紀是地球歷史上一個非常漫長的時期，從地球形成（約 45.6 億年前）到顯生宙（約 5.41 億年前）開始。在此期間，地球經歷了多次大陸的形成與分裂。

Rodinia 是最早被確認的超大陸之一，形成於約 11 億年前，解體於約 7.5 億年前。

本題考查中生代超大陸 Pangaea 的分裂以及後續板塊的組成。

Pangaea 是約 3.35 億年前至 1.75 億年前存在的超大陸。在侏羅紀時期，Pangaea 開始分裂，首先分裂成兩個主要的陸塊：北部稱為 Laurasia，南部稱為 Gondwana。

Laurasia 主要由北半球的陸塊組成，包括：

• Laurentia (北美洲)
• Baltica (歐洲)
• Siberia (西伯利亞)
• Northern China (華北)

Gondwana 則主要由南半球的陸塊組成，包括：

• South America (南美洲)
• Africa (非洲)
• Antarctica (南極洲)
• Australia (澳洲)
• India (印度)
• Arabia (阿拉伯半島)

選項分析：
(A) South China 和 North China：華南板塊（South China）和華北板塊（North China）確實是 Laurasia 的組成部分，但 Laurasia

本題考查古生代重要生物的演化與滅絕事件。

三葉蟲（Trilobites）是古生代最著名的節肢動物類群，廣泛分布於寒武紀至二疊紀。牠們在古生代早期（寒武紀、奧陶紀、志留紀）非常繁盛，是當時海洋生態系統中的重要成員。

• 奧陶紀末滅絕事件 (Ordovician-Silurian extinction event)：這是顯生宙中第二次大規模滅絕事件，導致約 85% 的海洋物種滅絕。三葉蟲雖然受到影響，但並未完全消失，在接下來的志留紀和泥盆紀仍然存在。
• 晚泥盆紀滅絕事件 (Late Devonian extinction event)：這是一系列滅絕事件，持續了數百萬年，對海洋生物造成了嚴重打擊，特別是珊瑚礁生態系統和許多無脊椎動物。三葉蟲在這個時期數量顯著減少，但仍有部分種類存活下來。
• 二疊紀末滅絕事件 (Permian-Triassic extinction event)，又稱「Great Dying」（大死亡）：這是地球歷史上最嚴重的一次滅絕事件，估計導致超過 90% 的海洋物種和 70% 的陸地脊椎動物滅絕。

本題考查恐龍的演化歷史及其滅絕事件。

恐龍（Dinosauria）是中生代（Mesozoic Era）最為成功的陸地脊椎動物類群，出現在三疊紀晚期，繁盛於侏羅紀和白堊紀。

• 三疊紀末滅絕事件：這次滅絕事件發生在約 2.01 億年前，導致了許多爬行動物和早期恐龍的滅絕，但也為恐龍的進一步繁盛鋪平了道路。
• 二疊紀末滅絕事件：發生在約 2.52 億年前，是地球史上最嚴重的滅絕事件，恐龍在此之前尚未出現。
• 奧陶紀末滅絕事件：發生在約 4.43 億年前，恐龍在此之前尚未出現。
• 晚泥盆紀滅絕事件：發生在約 3.75 億年前，恐龍在此之前尚未出現。

恐龍（非鳥類恐龍）的滅絕事件發生在白堊紀末期（Cretaceous-Paleogene extinction event），約 6600 萬年前。

本題考查古生代重要的指準化石及其所屬的生物分類。

Fusulina 是一種單細胞生物，屬於有孔蟲（Foraminifera），是晚古生代（主要是石炭紀和二疊紀）非常重要的海洋浮游生物。牠們的外殼（test）由碳酸鈣構成，且具有特殊的腔室結構，這些特徵使得牠們成為優良的指準化石，可用於確定地層的年代。

選項分析：
(A) 腕足動物門 (Brachiopoda)：是具有兩個殼的海洋無脊椎動物，與貝類（軟體動物）不同，牠們在古生代非常繁盛，但與 Fusulina 不同。

本題考查中藥材「龍骨」的來源及其與地質學的關聯。

在中藥學中，「龍骨」是指古代哺乳動物（如大象、犀牛、鹿、馬等）的化石骨骼或牙齒。這些化石通常形成於第四紀更新世時期的沉積物中，可能埋藏在河床、湖泊或洞穴沉積物裡。

• 「龍骨」的本質：龍骨確實是動物的骨骼，但絕大多數是化石，而不是新鮮的骨頭。
• 動物種類：它們主要來自已滅絕的大型哺乳動物，例如猛獁象、犀牛、鹿、馬、牛等，而非恐龍。雖然恐龍骨骼也是化石，但「龍骨」這個中藥材的傳統來源並非恐龍。
• 產地：龍骨化石的產地非常廣泛，中國大陸很多地區都有發現，例如河南、河北、山東、江蘇、廣西、廣東等地。台灣也有發現動物化石，但中藥材「龍骨」的傳統來源主要指大陸地區發現的化石。

本題考查中國近代科學傳播史，特別是演化論的引進。

馬君武（1881-1940）是中國近代著名的教育家、翻譯家和科學傳播者。他對中國近代科學的發展，特別是演化論的引進和普及，做出了重要貢獻。

• 《天演論》：馬君武最重要的貢獻之一是翻譯了英國哲學家赫胥黎（T.H. Huxley）的《Evolution and Ethics》（演化與倫理）。這本書的中文譯本被馬君武命名為《天演論》，並於 1903 年出版。這本書深刻影響了當時的中國知識界，將達爾文的演化論與斯賓塞的社會進化論結合，對中國近代思想產生了巨大影響。
• 《物種原始》：這是達爾文（Charles Darwin）的經典著作《On the Origin of Species》的中文譯名。馬君武也參與了此書的翻譯或推廣工作，但更為人熟知的是他對《天演論》的翻譯。
• 《人的現象》：這是赫胥黎另一部著作《Man's Place in Nature》（人在自然界中的位置）的中文譯名。馬君武也曾翻譯過此書，將其譯為《人種論》或《人類的演化》。

選項分析：

1. 物種原始：馬君武參與了達爾文《物種原始》的推廣和翻譯，是其演化貢獻的一部分。
2. 天演論：這是馬君武最為人稱道的譯著，將演化論引入中國。
3. 古海荒漠：這似乎不是馬君武的譯著。
4. 人的現象：馬君武翻譯了赫胥黎關於人類演化的著作。
5. 自然創造史：這可能指的是某些宗教或哲學著作，與演化論的引進關係不大。

根據學術資料，馬君武翻譯了《天演論》（赫胥黎的《Evolution and Ethics》）和《物種原始》（達爾文的《On the Origin of Species》）的相關介紹，以及《人的現象》（赫胥

本題考查地球內部結構的形成過程。

地球的固體結構（地核、地函、地殼）是在地球形成早期，透過行星分異（planetary differentiation）的過程形成的。這個過程大致可以分為幾個階段：

1. 地球的形成與早期加熱：約 45.6 億年前，地球透過吸積（accretion）形成，吸積過程中產生的熱以及放射性元素的衰變，使地球早期處於熔融或半熔融狀態。
2. 行星分異：在熔融狀態下，密度較大的物質（主要是鐵和鎳）下沉，形成地核；密度較輕的矽酸鹽物質則上浮，形成地函；最輕的物質則進一步分異，形成地殼。這個過程是從內向外進行的。
3. 地核的形成：地核是最先形成的、最內部的結構，其形成時間相對較早。
4. 地函的形成：地函是地核之上的主要部分，也是在行星分異過程中形成的。

本題考查地球上元素的來源，屬於宇宙化學和地球化學的知識。

地球上絕大多數的化學元素，包括構成我們身體和地球本身的元素，其起源並非來自地球內部或太陽，而是來自宇宙。

• 核融合：宇宙中的元素是在恆星內部以及恆星演化和死亡過程中產生的。

  • 大質量恆星的核融合：在恆星內部，透過核融合反應，將較輕的元素（如氫、氦）轉化為較重的元素（如碳、氧、矽、鐵等）。
  • 超新星爆發：當大質量恆星演化到生命末期，發生超新星爆發時，會產生比鐵更重的元素（如金、銀、鈾等）。
  • 輕元素：氫（H）和氦（He）是宇宙中最豐富的元素，它們是在宇宙大爆炸（Big Bang）初期形成的。

• 地球的形成：地球以及太陽系的其他行星，都是在大約 46 億年前，由一片包含這些由早期恆星散佈到宇宙空間中的元素所組成的星雲（太陽星雲）坍縮、旋轉、盤狀化並最終形成太陽和行星而產生的。因此，地球上的元素組成，基本上反映了形成太陽系的原始星雲的組成。

本題考查板塊構造學說的發展歷史和關鍵證據。

板塊構造學說（Plate Tectonics）是現代地球科學最重要的理論之一，它解釋了地球表層的運動和地質現象。此理論的發展經歷了幾個階段，從大陸漂移說到海底擴張說，最終匯總成板塊構造學說。

選項分析：
(A) 韋格納提出大西洋兩側陸地的海岸線可以拼合,加上其它證據而推斷非洲與南美洲兩陸塊原是相連的。
* 這是阿爾弗雷德·韋格納（Alfred Wegener）提出大陸漂移說（Continental Drift）的主要證據之一。他觀察到南美洲東海岸和非洲西海岸的輪廓非常吻合，如同拼圖一般。此外，他還提供了古生物學（如化石分布）、地質學（如岩石和山脈的連續性）和古氣候學的證據。此敘述正確。

(B) 當時韋格納的大陸漂移學說,由於缺乏直接的證據,被很多學者所排斥。
* 韋格納的理論在提出時（1912年）確實面臨了巨大的阻力。儘管他提供了多方面的間接證據，但當時科學界認為他未能提出一個令人信服的機制來解釋大陸是如何漂移的（例如，他提出的「極移」和「潮汐力」等機制被證明是不足夠的）。因此，他的學說在很長一段時間內未被廣泛接受。此敘述正確。

(C) 馬廷英教授是首位華人利用古生物方法推論古赤道的存在,直接證明了韋格納的大陸漂移學說。
* 馬廷英教授（1907-2018）是中國著名的古生物學家和地質學家，他在古生物學、古地理學和古氣候學領域做出了傑出貢獻。他確實利用中國的古生物化石（特別是石炭紀和二疊紀的珊瑚、腕足類等）來重建古地理和古氣候，證明了當時的中國陸塊（如華北、華南）曾位於不同的緯度，例如赤道附近。這為大陸漂移和板塊構造理論提供了重要的支持證據。
* 關鍵點：「首位華人」和「直接證明」：馬廷英教授的研究確實是重要的證據，但「首位華人」和「直接證明」的表述需要仔細考察。在馬廷英教授之前，也有其他科學家（包括中國科學家）從事古生物古地理的研究。而且，古生物學證據是「間接」的，它支持了大陸漂移，但並非「直接證明」了韋格納提出的所有細節。
* 更嚴謹的說法：馬廷英教授的研究為大陸漂移學說提供了強有力的古生物學證據，並闡明了中國陸塊在古生代所處的緯度位置。他被譽為「中國古生物地理學之父」。
* 判斷：雖然馬廷英教授的研究非常重要，但「首位華人」和「直接證明」的說法可能過於絕對或不精確。

本題考查地球地質年代劃分的基本順序。

地球的歷史被劃分為不同的時間單位，包括宙（eon）、代（era）、紀（period）、世（epoch）等。以下是從最古老到最新的主要時間劃分順序：

• 冥王宙 (Hadean)：地球形成早期（約 45.6 億年前至 40 億年前）。
• 太古宙 (Archean)：約 40 億年前至 25 億年前。
• 元古宙 (Proterozoic)：約 25 億年前至 5.41 億年前。
  • Precambrian (前寒武紀) 包括了冥王宙、太古宙和元古宙這三個時期，是顯生宙（Phanerozoic）之前的總稱。
• 顯生宙 (Phanerozoic)：約 5.41 億年前至今。
  • 古生代 (Paleozoic)：約 5.41 億年前至 2.52 億年前。
  • 中生代 (Mesozoic)：約 2.52 億年前至 6600 萬年前。
  • 新生代 (Cenozoic)：約 6600 萬年前至今。

題目中的選項使用了 "Precambrian", "Paleozoic", "Mesozoic", "Cenozoic" 這幾個術語。其中 "Precambrian" 是指顯生宙之前的所有時期。

本題考查岩石學中關於鮑文反應系列（Bowen's Reaction Series）的知識。

鮑文反應系列是由加拿大岩石學家諾曼·鮑文（Norman L. Bowen）提出的，用來解釋不同類型的岩漿如何結晶形成不同的礦物。他發現，在岩漿結晶過程中，礦物會按照特定的溫度順序析出。這個系列分為兩條主要分支：

1. 不連續反應系列 (Discontinuous Series)：

   • 高溫端（最早結晶）：橄欖石 (Olivine)
   • 接著結晶：輝石 (Pyroxene，如 Augite)
   • 再接著結晶：角閃石 (Amphibole，如 Hornblende)
   • 低溫端（最後結晶）：黑雲母 (Biotite)

2. 連續反應系列 (Continuous Series)：

   • 高溫端（最早結晶）：鈣長石 (Plagioclase Feldspar，富含鈉長石 NaAlSi3O8)
   • 隨著溫度降低，鈣長石的成分逐漸從富含鈣（Anorthite, CaAl2Si2O8）轉變為富含鈉。

在不連續反應系列和連續反應系列之外，還有一些礦物在較低的溫度下結晶，例如：

• 鉀長石 (Potassium Feldspar，如 Orthoclase)
• 白雲母 (Muscovite)
• 石英 (Quartz)

題目要求的是「結晶溫度從高至低」的礦物次序。我們需要將選項中的礦物按照鮑文反應系列的規則排序。

本題考查海洋學中的大洋環流，特別是全球性的溫鹽環流（thermohaline circulation），也常被稱為「大洋傳送帶」（Ocean Conveyor Belt）。

大洋傳送帶是指全球海洋中由密度差異（主要由溫度和鹽度決定）驅動的巨大水體循環系統。這個系統將表層水和深層水進行交換，是地球氣候系統的重要組成部分。

這個循環的過程非常緩慢且龐大，涉及從高緯度地區（如北大西洋）表層水下沉形成深層水，然後在深海中向全球移動，最終在其他地區（如太平洋或印度洋）上浮，回到表層，再經過漫長的旅程回到高緯度地區。

本題考查沉積岩（Sedimentary Rocks）的形成特徵。

沉積岩是在地表或接近地表環境中，由沉積物（碎屑、化學沉澱物、有機物等）經過壓實、膠結等作用而形成的岩石。其形成過程和成分反映了沉積環境的特徵。

常見的沉積岩特徵包括：

• 層理 (Bedding/Stratification)：沉積物通常是逐層堆積的，形成明顯的水平或傾斜的層狀結構，這是沉積岩最典型的特徵之一。
• 分選 (Sorting)：沉積物顆粒的大小和形狀在搬運和沉積過程中會受到影響，形成一定程度的分選。例如，河流或風力搬運的沉積物通常比冰川搬運的沉積物分選更好。
• 生物碎屑 (Biogenic Debris)：許多沉積岩（如石灰岩、煤）是由生物遺骸（如貝殼、珊瑚、植物殘體）堆積形成的。

本題考查第四紀地質年代的劃分，特別是關於更新世（Pleistocene）的劃分。

第四紀（Quaternary）是地質歷史上最新的時期，包括更新世（Pleistocene）和全新世（Holocene）。

• 更新世 (Pleistocene)：約 258.8 萬年前至 11,700 年前（即 0.0117 百萬年前）。
• 全新世 (Holocene)：約 11,700 年前至今。

更新世內部又可以細分為幾個時期，但常用的劃分方式有不同的標準。根據國際地層委員會（ICS）的最新定義：

• Gelasian：約 258.8 萬年前至 180 萬年前。
• Calabrian：約 180 萬年前至 77.4 萬年前。
• Chibanian：約 77.4 萬年前至 12.9 萬年前。
• Tarantian：約 12.9 萬年前至 1.17 萬年前。

題目中的選項使用了「百萬年前」（Ma）為單位，並且提到了「中更新世」。
「中更新世」這個概念通常指的是更新世的中期。不同的地質學家或不同地區的劃分可能略有差異。

我們需要將選項中的年代範圍與更新世的劃分進行比對。

選項分析：
(A) 3千萬至2.6百萬年前：這個範圍包含了上新世（Pliocene）的晚期和更新世的早期。30 Ma 是上新世的早期，2.6 Ma 是更新世的早期。
(B) 2.6百萬萬年前至0.83百萬年前：這個範圍大致對應於更新世的早期和中期。2.6 Ma 是更新世的開始。0.83 Ma (830,000年前) 處於更新世中期。
(C) 0.83至0.13百萬萬年前：這個範圍大致對應於更新世的中期和晚期。0.83 Ma (830,000年前) 是更新世中期。0.13 Ma (130,000年前) 是更新世晚期。

本題考查舊石器時代晚期考古學文化的年代劃分。

長濱文化（Changbin Culture）是台灣地區舊石器時代晚期的一個重要考古學文化。

• 年代：長濱文化的年代大約在距今約 3 萬年前至約 5 千年前。
• 地質年代：
  • 距今 3 萬年前，屬於更新世（Pleistocene）的晚期。
  • 距今 5 千年前，屬於全新世（Holocene）的早期。

題目問的是「距今 3 萬年的長濱文化應該是屬於」。這個時間點（3 萬年前）落在更新世晚期。

• 更新世 (Pleistocene)：約 258.8 萬年前至 11,700 年前（約 0.0117 百萬年前）。
  • 晚更新世 (Late Pleistocene) 大約是從 12.6 萬年前到 1.17 萬年前。
• 全新世 (Holocene)：約 11,700 年前至今。

本題考查米蘭科維奇循環（Milankovitch Cycles）在地質記錄中的體現。

米蘭科維奇循環是指地球軌道參數（傾角、偏心率、近日點進動）的週期性變化，這些變化會影響到達地球的太陽輻射量及其在不同緯度上的分布，從而驅動地球氣候的長期變化，特別是冰期-間冰期的循環。

許多地質記錄都能反映出米蘭科維奇循環的週期性變化，例如：

• 海洋岩心記錄：海洋沉積物中氧同位素比率（$\delta^{18}O$）的變化，是重建過去氣候和冰量最可靠的指標之一，能清晰地顯示出約 10 萬年、4 萬年、2 萬年的週期。
• 湖泊岩心記錄：湖泊沉積物中的有機質含量、孢粉組合、磁化率等變化，也能反映出氣候的週期性變化。

本題考查小冰期（Little Ice Age）的成因。

小冰期是發生在約 14 世紀至 19 世紀中期的一段相對寒冷的時期。其確切原因至今仍在研究中，但普遍認為是多種因素共同作用的結果。

可能的成因包括：

• 火山活動增加：大規模的火山噴發會將大量的火山灰和氣溶膠（如硫酸鹽氣溶膠）噴射到平流層，這些顆粒物會反射太陽輻射，導致地球表面溫度下降。歷史上一些較冷的時期與火山爆發的頻繁記錄有關。
• 太陽活動減弱：太陽黑子數量的變化與太陽輻射的輸出強度有關。在較長的太陽活動極小期（如 Maunder Minimum, Dalton Minimum），太陽輻射輸出會略微減弱，可能對地球氣候產生降溫效應。
• 洋流改變：海洋環流（如大西洋經向翻轉環流 AMOC）的變化會影響熱量的輸送，進而影響區域甚至全球氣候。例如，某些研究認為 AMOC 的減弱可能與北半球的降溫有關。
• 太陽輻射變化：雖然太陽輻射的長期變化（米蘭科維奇循環）是冰期-間冰期的主要驅動因素，但太陽輻射的短期或中長期變化（如太陽活動週期的影響）也可能對氣候產生影響，包括緯度上的輻射分布變化。

選項 (C) 宇宙射線強度增強：
宇宙射線（cosmic rays）是來自太陽系外的帶電粒子。

本題考查地球歷史上大氣二氧化碳（CO2）濃度的變化。

CO2 濃度是影響地球氣候的重要因素。通過分析冰芯、沉積物、化石等，科學家可以重建過去大氣 CO2 濃度的變化。

• 現今 (Present)：由於工業革命以來人類活動的影響，特別是燃燒化石燃料，現代大氣 CO2 濃度急劇上升。目前（2023-2024年）CO2 濃度已超過 420 ppm。
• 9000年前：屬於全新世早期，CO2 濃度相對穩定，約在 280 ppm 左右。
• 12.5萬年前：屬於末次冰期-間冰期循環中的一個間冰期（Eemian interglacial period）。在間冰期，氣溫通常較高，CO2 濃度也相對較高，約在 280-300 ppm 左右。
• 2.6百萬年前：屬於更新世（Pleistocene）的開始。

本題考查過去 15 萬年內的冰期-間冰期循環與海平面變化。

海平面的變化與全球氣溫和冰量密切相關。在冰期（氣溫低，冰蓋大），海平面較低；在間冰期（氣溫高，冰蓋小），海平面較高。

我們考慮過去 15 萬年的時間尺度：

• 約 15 萬年前至 11.7 萬年前：這段時期屬於一個間冰期，稱為 Eemian interglacial period (厄米亞間冰期)。在這個間冰期，全球氣溫比現今高，冰蓋消融更多，海平面也因此達到一個相對較高的水平。
• 約 11.7 萬年前至 1.17 萬年前：這是末次冰期（Last Glacial Period）。在這個時期，冰蓋不斷擴大，海平面持續下降，最低點約在 2 萬年前。
• 1.5 萬年前：仍處於冰期晚期，海平面較低。
• 7500年前：屬於全新世早期，冰期結束後，冰蓋融化，海平面快速上升，但已接近現今水平。

核心觀念

本題考查地球歷史中不同時代的主要造礁生物。前寒武紀尚未出現後來古生代常見的珊瑚礁生態系，礁體主要由微生物群落形成，尤其是具有光合作用與碳酸鹽沉澱能力的藍菌。

藍菌形成層狀、波狀或穹丘狀的微生物礁，稱為疊層石（stromatolite）。其形成機制包括：

1. 藍菌形成黏性的微生物膜，捕捉並黏附沉積物。
2. 光合作用消耗水中二氧化碳，使局部鹼度提高。
3. 碳酸鹽礦物在微生物膜周圍沉澱。
4. 微生物膜反覆生長、沉積物堆積與碳酸鹽沉澱，逐漸形成層狀礁體。

因此，前寒武紀的典型生物礁為藍菌微生物礁／疊層石礁。

解題方法

判斷時應先依地質時代排除不可能已經出現或尚未成為主要造礁者的生物，再辨認前寒武紀的代表性礁體。

前寒武紀的重要特徵是：

• 真後生動物尚未廣泛建立複雜礁體生態系。
• 海洋中最重要的造礁作用來自微生物。
• 疊層石在太古宙至元古宙特別常見。
• 藍菌是早期能進行產氧光合作用、促進碳酸鹽沉澱的主要生物。

所以本題最直接的判斷依據是：

$$\text{前寒武紀典型礁體} = \text{微生物礁} \approx \text{藍菌形成的疊層石礁}$$

選項分析

• (A) Alga 藻：錯誤。
  前寒武紀確實存在早期藻類與其他光合作用生物，但「藻」並不是本題所指的主要典型造礁者。前寒武紀礁體的代表性建構者是藍菌形成的微生物膜。需注意，早期文獻有時會將疊層石歸於「藻礁」，但現代分類與地質學答題通常以藍菌為較精確的答案。

• (B) Corals 珊瑚：錯誤。
  珊瑚礁主要在古生代以後逐漸發展。四射珊瑚與床板珊瑚在古生代成為重要造礁生物，現代珊瑚礁則主要由六射珊瑚建構，並非前寒武紀主要礁體來源。

本題考查生物礁建構者的演化歷史，特別是寒武紀末期已經滅絕的生物礁。

寒武紀（Cambrian）是顯生宙的第一個代，約從 5.41 億年前持續到 4.85 億年前。寒武紀末期（約 4.85 億年前）發生了一次較為顯著的滅絕事件。

我們需要找出在寒武紀結束前就已經滅絕的造礁生物。

• (C) Archaeocyathids 古杯：古杯是寒武紀早期（Cambrian Period）最主要的造礁生物，牠們形成了複雜的、類似珊瑚礁的結構。然而，古杯在寒武紀結束時（約 4.85 億年前）就已經完全滅絕了。因此，牠們符合「寒武紀末之前就滅絕」的描述。
• (D) Cyanobacteria 藍菌：藍菌在整個前寒武紀都非常活躍，並且在寒武紀也依然存在，牠們形成的疊層石結構持續存在。

本題考查奧陶紀（Ordovician）的生物礁建構者。

奧陶紀是顯生宙的第二個代，約從 4.85 億年前持續到 4.43 億年前。在這個時期，海洋生物發生了重要的演化，包括生物礁的發展。

• (G) Sponges 海綿：海綿在前寒武紀就已出現，並在奧陶紀繼續作為重要的造礁生物，特別是某些固著生活的海綿。
• (H) Bryozoans 苔蘚蟲：苔蘚蟲（Bryozoa）是奧陶紀出現並開始繁盛的造礁生物類群，牠們與珊瑚一起，成為奧陶紀生物礁的重要組成部分。
• (B) Corals 珊瑚：雖然現代的硬骨珊瑚（Scleractinian corals）在三疊紀才出現，但早期的珊瑚類群，如筆石珊瑚（Tabulate corals）和床板珊瑚（Rugose corals），在奧陶紀就已經出現並開始參與造礁。

核心觀念

本題考查「地質歷史中不同生物類群的造礁時代」。判斷重點不是該生物何時出現，而是其是否曾大量聚集、堆積骨骼或分泌碳酸鹽，形成具有地形規模的生物礁。

二疊紀的造礁生物以藻類、海綿、珊瑚及部分腕足類為主。其中，部分大型腕足類，尤其是 productid brachiopods（長身貝類腕足動物），曾在二疊紀形成具礁體或生物層特徵的群聚，但延續時間短，並在二疊紀末大滅絕中消失。

解題方法

逐一比對各類生物的主要造礁時代：

1. 若該類群在許多地質時代都能造礁，則不符合「僅短暫出現在二疊紀」。
2. 若該類群的造礁紀錄集中於二疊紀，且與二疊紀末滅絕事件密切相關，則為正確選項。
3. 注意題目問的是「生物礁」，不是該生物本身的起源或滅絕時代。

符合條件的是二疊紀短暫出現的腕足類生物礁。

選項分析

(A) Alga 藻

藻類，尤其鈣化藻與藍綠藻，在前寒武紀至現代均可參與礁體建造。藻類能分泌或促進碳酸鈣沉澱，也能黏結沉積物形成礁體。

因此藻礁並非二疊紀才短暫出現，錯誤。

(B) Corals 珊瑚

珊瑚自古生代即參與造礁，古生代四射珊瑚與床板珊瑚曾形成重要礁體；中生代及新生代的六射珊瑚也持續建造珊瑚礁。

珊瑚礁具有跨越多個地質時代的歷史，錯誤。

(C) Archaeocyathids 古杯

古杯類是寒武紀早期的重要造礁生物，常形成早期海洋中的碳酸鹽礁體。但古杯類在寒武紀早期即迅速衰退並滅絕，遠早於二疊紀。

因此不可能是二疊紀短暫出現的生物礁，錯誤。

(D) Cyanobacteria 藍菌

本題考查米蘭科維奇循環理論及其在地質記錄中的體現，以及末次冰期的特徵。

米蘭科維奇循環（Milankovitch Cycles）的名稱與時間長度：
米蘭科維奇循環描述了地球軌道參數的週期性變化，這些變化影響地球接收到的太陽輻射量，從而驅動長期的氣候變化，特別是冰期-間冰期的循環。有三個主要的週期：

1. 地球軌道偏心率 (Eccentricity)：

   • 週期：約 10 萬年 和 40 萬年 （有兩個主要的週期性變化）
   • 影響：改變地球與太陽之間的距離，影響全年接收到的總太陽輻射量。

2. 地球自轉軸傾角 (Obliquity/Axial Tilt)：

   • 週期：約 4.1 萬年
   • 影響：改變季節之間的太陽輻射差異。傾角越大，季節差異越大。

3. 地球自轉軸進動 (Precession)：

   • 週期：約 1.9 萬年 和 2.3 萬年 （由於歲差和近日點進動的組合）
   • 影響：決定了地球在軌道上的哪個位置會經歷夏季和冬季，進而影響季節的強度。

末次冰期的盛冰期（Last Glacial Maximum, LGM）：
末次冰期（約 11.7 萬年前至 1.17 萬年前）的最高峰，即盛冰期，大約發生在距今約 2 萬年前（約 20,000 年前）。

此時地球表面由於氣候變化所造成的 4 個特徵：
在末次冰期盛冰期，全球氣溫顯著偏低，冰蓋覆蓋範圍廣泛。這導致了以下幾個顯著的特徵：

本題考查白堊紀末（Cretaceous-Paleogene, K-Pg）恐龍滅絕事件的主要可能原因。

恐龍（非鳥類恐龍）以及其他許多生物（如大部分海洋爬行動物、翼龍、菊石等）的滅絕事件發生在大約 6600 萬年前。目前科學界最廣泛接受的理論是「衝擊假說」（Impact Hypothesis），並輔以火山活動的影響。

主要可能原因：

1. 小行星撞擊地球（衝擊假說）：
   • 證據：
     • 希克蘇魯伯隕石坑 (Chicxulub Crater)：位於墨西哥尤卡坦半島，直徑約 180 公里，形成於約 6600 萬年前，與 K-Pg 界線的年代吻合。
     • 銥（Iridium）異常層：在全球範圍內，K-Pg 界線的黏土層中發現了異常高濃度的銥元素。銥在地球表面非常稀有，但在小行星和彗星中含量較高，這表明有地外物質撞擊地球。
     • 衝擊石英（Shocked Quartz）：在 K-Pg 界線的沉積物中發現了具有特殊微觀結構的石英顆粒，這是由極高的壓力（如撞擊事件）造成的。
     • 玻璃隕石（Tektites）和球粒（Spherules）：這些是撞擊事件中熔融岩石被拋射到空中後冷卻形成的，也在 K-Pg 界線附近發現。
   • 撞擊的影響：
     • 即時效應：撞擊產生巨大的衝擊波、地震、海嘯，以及高溫火焰，直接摧毀撞擊點附近的生命。
     • 長期效應：
       • 塵埃遮蔽陽光：撞擊將大量塵埃、煙灰和氣溶膠拋入大氣層，遮蔽了陽光，導致全球氣溫驟降（撞擊冬天），光合作用中斷，植物大量死亡，進而影響了整個食物鏈。

此為開放性問題，無標準答案，需結合台灣能源結構、環境、經濟、安全等面向進行論述。以下提供一個可能的論述架構與思考方向：

台灣能源結構與現況分析：

• 高度依賴進口能源：台灣能源自給率低，主要仰賴化石燃料（煤、天然氣）進口，易受國際能源價格波動與地緣政治影響。
• 再生能源發展：政府積極推動再生能源（太陽能、風力），但其發電量尚不穩定，且受地理條件限制。
• 核能的定位：核能是低碳、穩定的基載電力來源，在能源轉型過程中，其角色備受討論。

支持台灣利用核能的論點：

1. 能源穩定性與基載電力：核能發電功率穩定，不受天氣影響，能提供可靠的基載電力，確保電網穩定運行，避免限電危機。
2. 低碳減排：核能發電過程中幾乎不產生溫室氣體，有助於達成台灣的減碳目標，應對氣候變遷。
3. 能源自主性：雖然核燃料需進口，但相較於化石燃料，核燃料的運輸與儲存相對集中，且燃料棒能量密度高，可降低對進口能源的依賴程度。
4. 經濟效益：核能發電成本相對穩定，且具有規模經濟效益。
5. 技術成熟度：核能技術已發展多年，有成熟的運營經驗和安全標準。

反對台灣利用核能的論點：

1. 核安風險：核電廠一旦發生事故，可能造成嚴重的核污染，對環境和人類健康造成長期危害（如福島核災）。
2. 核廢料處理：高放射性核廢料的處理與最終處置是長期且困難的難題，目前仍無完善的永久解決方案。
3. 核武擴散風險：核燃料的處理與再處理過程，可能存在核武擴散的風險。
4. 高昂的建置成本與時程：興建核電廠的成本極高，且興建時程長，可能延誤能源轉型目標。
5. 對再生能源發展的排擠效應：過度依賴核能，可能排擠對再生能源的投資與發展。