115 高普考高考三級 地質 構造地質與地層學 考古題詳解

核心觀念

本題利用地質圖判讀：

1. 地層新老順序。
2. 地層界面的走向與傾向。
3. 地質構造的類型、軸向與褶皺性質。

判讀原則如下：

• 背斜中心出露較老地層，向外依序變新。
• 向斜中心出露較新地層，向外依序變老。
• 背斜兩翼地層向背斜軸外側傾斜。
• 向斜兩翼地層向向斜軸內側傾斜。
• 地層界面在圖上的彎曲形狀，可判斷褶皺軸向與傾伏方向。
• 地層界面與等高線的交會關係，可判斷界面傾向；本題未要求傾角數值。

解題方法

圖中左側以 A 為核心，外圍依序為 B、C；右側則以 B 為核心，外圍主要為 C。因此：

• 左側為老地層 A 位於核心的背斜。
• 右側為 B 位於核心的向斜。
• 兩個褶皺的地層層序一致，表示基本地層順序為 A、B、C，由老至新排列。

圖中兩個褶皺的岩層界面均呈南端尖滅、北端彎曲的封閉形態，故判定褶皺軸大致呈南北向，並向南傾伏。

（一）地層層序

由老至新為：

亦即：

• A：最老地層。
• B：中間地層。
• C：最年輕地層。

判斷理由：

左側 A 出露於褶皺核心，外圍依次為 B、C，符合背斜「中心老、外側新」的特徵。右側 B 位於褶皺核心，外圍為較新的 C，符合向斜「中心新、外側老」的特徵。

三個地層界面均呈正常的層序關係，圖中沒有顯示明顯的不整合或斷層錯移。

（二）各地層界面的位態

圖上可用代表性走向、傾向表示如下；褶皺鼻部的走向會隨界面彎曲而改變。

A－B 界面

A－B 界面構成左側背斜的兩翼：

• 西翼：走向大致為北北東—南南西，向西傾。
• 東翼：走向大致為北北西—南南東，向東傾。

可概括表示為：

B－C 界面

B－C 界面同時構成左側背斜外側及右側向斜兩翼。

左側背斜外側：

• 西側界面：走向約南北向，向西傾。
• 東側界面：走向約南北向，向東傾。

右側向斜：

• 西翼：走向約南北向，向東傾。
• 東翼：走向約南北向，向西傾。

可概括表示為：

核心觀念

岩體地層單位（lithodemic unit）是依岩石的組成、特徵及其地質關係劃分的岩石單位，適用於不符合地層上下疊置關係的岩體，例如火成侵入岩、強烈變形或變質的岩體。其基本單位為岩體單元（lithodeme），可比擬地層單位中的組（formation），但不以可辨識的層序或上下疊置關係作為劃分基礎。

岩體地層單位不同於岩層地層單位（lithostratigraphic unit）：後者通常是具有可辨識界面的成層岩體，遵循地層疊置關係；前者則可穿切、變形或不具規則層狀產狀，因此不能只憑「位於上方或下方」決定其級序。

種類與級序

依《北美地層規範》（North American Stratigraphic Code）的分類，岩體地層單位包括：

• 岩體單元（lithodeme）：基本單位，具有可辨識且相對一致的岩性特徵，範圍與界線可在地質圖上區分。
• 岩體套（suite）：由兩個以上具有共同成因類別的岩體單元組成，例如一組彼此相關的火成岩體。
• 岩體超套（supersuite）：由兩個以上岩體套組成的較高級單位。
• 複合岩體（complex）：由兩個以上不同成因類別的岩體單元組成，例如同一單位包含火成岩與變質岩。

核心觀念

本題考查辨認斷層的野外與岩心判釋依據。斷層是岩體沿破裂面發生相對位移的構造；判別時應找出破裂面、位移證據與斷層帶變形，並以多項相互吻合的現象綜合判斷。單一現象有時也可能由節理、岩脈或侵蝕造成，不能只憑外形定論。

解題方法

依「斷層面與擦痕、岩層位移、斷層帶岩石、伴生變形、地形與地球物理」分項舉例。作答至少列出五種，並說明各現象如何反映岩體破裂或相對位移。

1. 地層或地質界線錯移：同一岩層、岩脈或地質界線在斷層兩側位置不連續，且可追蹤出相對位移，是直接的位移證據。若僅見界線中斷，還須排除露頭被覆蓋或侵蝕切除的情況。

2. 斷層面及擦痕：可見平面狀或曲面狀的破裂面；斷層面上的擦痕、磨光面或階步構造，反映兩側曾沿面滑動。擦痕方向可協助判讀滑動方向，但單靠擦痕通常不能確定完整的三維位移。

3. 斷層角礫岩與斷層泥：斷層活動時，岩石受破碎、磨碎，形成角礫岩、碎裂岩或細粒斷層泥。這些破碎物質常沿狹長帶分布，標示斷層破碎帶；須注意岩石崩塌或其他破碎作用也可能形成角礫。

4. 岩層拖曳與彎曲：靠近斷層面的岩層可能被拖曳、彎曲或旋轉，形成拖曳褶皺。其幾何形態可協助判斷斷層兩側相對運動方向，但判釋時須考慮岩層原有褶皺及後期變形。

核心觀念

本題考查地層分類中「年代地層單位」與「岩石地層單位」的區別。兩者名稱都源自南投廬山一帶，且都與中央山脈的中新世岩層有關，但依據不同、涵蓋範圍也不相同。

• **廬山階（Lushanian Stage）**是年代地層單位，主要根據化石內容及化石組合界定，代表一段地質時間內形成的地層。
• **廬山層（Lushan Formation）**是岩石地層單位，根據岩性特徵及地層組合界定，是野外調查與地質製圖使用的單位。

解題方法：先比較分類依據，再說明兩者關係

廬山階：以化石界定的年代單位

廬山階源自張麗旭對廬山一帶中新世有孔蟲化石群的研究。廬山溫泉附近及能高越西坡可見相關化石帶，廬山階的界定依據是化石內容，而非某一套固定岩性。因此，即使不同地點岩性不同，只要化石證據符合其界定，仍可進行年代上的對比。

廬山層：以岩性界定的岩石地層單位

廬山層主要分布於中央山脈脊樑山脈帶，概括以硬頁岩、板岩為主的岩層，並可夾有變質砂岩、粉砂岩等。其標準地點在南投縣仁愛鄉廬山溫泉一帶。廬山層的劃分依岩性與地層組合，適合用於地質圖上的分層與區域地質描述。

廬山溫泉標準剖面可分為三段：下段春陽段以板岩為主，中段鳶峰段以變質砂岩及砂質板岩為主，上段昆陽段以千枚岩為主。廬山層全厚可達數千公尺。

兩者的關係：相關但不等同