112 高普考高考三級 地質 普通地質學 考古題詳解
第 一 題25 分
請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分)
(一) 活斷層(Active fault)
(二) 活火山(Active volcano)
(三) 假整合面(Disconformity)
(四) 人類世(Anthropocene)
(五) 粒級層(Graded bedding)
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核心觀念
本題考查五個普通地質學基礎名詞:地震地質中的活斷層、火山學中的活火山、地層接觸關係中的假整合面、人類活動對地球系統的影響,以及沉積構造中的粒級層。作答時應先給精確定義,再補上辨識依據、成因或地質意義。
解題方法與名詞說明
(一)活斷層(Active fault)
活斷層是地質上近期曾有活動,且未來仍有再活動可能的斷層。活斷層的認定重點,是判斷斷層最近一次活動的地質年代;常用證據包括斷層切穿或錯移年輕地層、地形上出現線狀崖或河流錯移,以及歷史地震、古地震與地球物理資料。
「近期」的時間界線依各地構造環境與採用標準而異,並無全球一致的單一定義。以臺灣中央地質調查所的分類基準而言,活動斷層指過去十萬年內曾活動且未來可能再活動的斷層,並可依活動年代與證據分級。活斷層表示具有再活動與地震潛勢,不代表它必然會在短期內發生地震。
(二)活火山(Active volcano)
活火山是地質上仍具有噴發能力或火山活動跡象的火山。常用判準包括有歷史噴發紀錄、全新世(約過去一萬年)曾經噴發,或目前仍有活躍噴氣、熱液活動、火山地震、地表變形等現象,顯示地下岩漿系統仍可能活動。
活火山可以處於休眠狀態;「活」並不表示正在噴發,也不代表近期必然噴發。火山分類主要用於描述活動狀態與潛在危害,不宜把沒有近期噴發紀錄直接等同於永久不會再噴發。
(三)假整合面(Disconformity)
假整合面是上下兩套沉積岩層的層面大致平行,但兩者之間存在地層缺失或時間間斷的接觸面。其形成通常是先停止沉積,並可能經歷侵蝕,之後再恢復沉積;因此,地層紀錄中有一段時間沒有保存。
辨認時要同時掌握兩點:上下地層大致平行,以及兩層之間有不整合所代表的時間間斷。若上下地層有明顯角度差,則屬角度不整合;若沉積岩覆蓋在火成岩或變質岩侵蝕面上,則屬非整合。
(四)人類世(Anthropocene)
人類世是用來描述人類活動已大幅影響地球系統、並在地層或環境紀錄中留下廣泛訊號的概念。
第 二 題25 分
決定地質事件發生的年代是探討地球演化的基礎,請列出五種決定地質年代的方法。
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核心觀念
地質年代測定分為相對年代與絕對年代(數值年代)。相對年代判斷地層或事件的先後次序;絕對年代則以年數表示事件發生或礦物形成的時間。題目要求列舉五種方法,宜同時涵蓋這兩類方法。
解題方法
可從「地層先後、化石對比、放射性定年、地磁紀錄、年度性沉積」整理出五種常用方法:
- 地層學與地層疊置律:在未受劇烈變形的地層中,下層通常早於上層;配合切割關係、包裹體等原則,可判定地質事件的相對先後。
- 生物地層學與化石對比:依化石的演化序列與標準化石分布,對比不同地區地層的相對年代。標準化石通常具有分布廣、存在時間短等特性。
- 放射性同位素定年:利用母元素衰變為子元素的規律及半衰期,計算礦物或岩石的數值年代。
第 三 題25 分
臺灣的泥火山地景堪稱特色,請問出現在臺灣哪些地方?並請說明為何出現在這些地方?
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核心觀念
泥火山是泥質沉積物與水、氣體在地下壓力作用下,沿裂隙或通道上升並噴出地表,堆積形成的地形。名稱雖有「火山」,但它不是岩漿噴發,也不需要火山熱源;噴出的主要是泥漿與氣體,常見氣體包括甲烷。
本題考查兩件事:臺灣泥火山的主要分布,以及這些地區為何具備泥漿上升、噴出的地質條件。
解題方法
作答可從「分布在哪裡」與「何以集中於此」兩方面說明:
- 指出分布區域:臺灣陸上泥火山以西南部為主,另有屏東及臺東南段等地。
- 連結地質條件:這些地區多有厚層、年輕且富含水分的泥質地層,並受造山擠壓與構造活動影響,形成高孔隙流體壓力及有利於泥漿上升的裂隙或通道。
- 說明形成過程:地下泥漿和氣體沿通道上升至地表,反覆噴出、堆積,形成噴泥池、噴泥錐等地形。
分布與成因
臺灣陸上泥火山主要集中於西南部泥岩丘陵與其周邊,包括臺南、高雄一帶,例如臺南龍崎、高雄田寮與燕巢;南部另有屏東地區的泥火山。臺東南段亦有泥火山分布。若將海底泥火山一併納入,臺灣西南外海也有相關分布。
這些地區的形成條件可分述如下:
第 四 題25 分
沈積岩是地球表面常見的岩石種類,請詳述沈積岩的分類與依據為何?
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核心觀念
沈積岩由沉積物經搬運、沉積,再經埋藏、壓密與膠結等成岩作用形成。分類的基本依據是沉積物的來源與形成方式;辨認具體岩石時,則進一步觀察粒徑、成分、組織與沉積構造。
依形成方式,沈積岩可分為三大類:
- 碎屑岩(clastic/detrital):由既存岩石或礦物經風化、侵蝕形成的碎屑,搬運沉積後固結而成。
- 化學沉積岩(chemical):溶解物質由水溶液中直接沉澱、結晶形成。
- 生物化學沉積岩(biochemical)與有機沉積岩(organic):生物作用促成礦物沉積,或由生物遺骸與有機質累積、改變而成。部分教材會將這兩類合稱生物成因沉積岩,部分則分列。
解題方法
題目問「分類與依據」,作答時先交代總分類原則,再逐類說明判別依據與代表岩石。碎屑岩以粒徑與成分為主;化學及生物成因岩則以礦物成分、形成過程與生物參與程度為主。
一、碎屑岩:依粒徑、成分與組織分類
碎屑岩的粒徑常依 Udden–Wentworth 粒級尺度描述:
| 碎屑粒徑 | 常見岩名 | 判別重點 |
|---|---|---|
| 大於 2 mm | 礫岩(conglomerate)或角礫岩(breccia) | 碎屑磨圓者常稱礫岩;稜角明顯者常稱角礫岩 |
| 2 mm 至 1/16 mm | 砂岩(sandstone) | 主要由砂級顆粒組成 |
| 1/16 mm 至 1/256 mm | 粉砂岩(siltstone) | 顆粒較細,通常肉眼不易逐粒辨認 |
| 小於 1/256 mm | 泥質岩類 | 常稱泥岩、頁岩或黏土岩;具明顯頁理者為頁岩 |