109 高普考高考三級 採礦工程 礦物與岩石學 考古題詳解

核心觀念

本題考查兩種礦物鑑定性質，以及三種岩石構造名詞。作答時要清楚區分：條痕是礦物粉末的顏色；光澤是礦物表面反射光線的外觀；岩床與交錯層分別描述火成岩侵入體與沉積岩層理；片理則是變質岩中片狀或長形礦物定向排列形成的面狀構造。

解題方法與各名詞說明

（一）條痕（Streak）

條痕是礦物磨成細粉後所呈現的顏色，通常以礦物在無釉白色瓷板上劃擦所得的粉末顏色判定。它反映礦物粉末的顏色，常比標本外觀顏色穩定，因此可用於鑑定礦物。

例如赤鐵礦外觀可呈鋼灰色至紅褐色，但條痕通常為紅褐色。若礦物硬度高於瓷板，瓷板被刮下的粉末可能造成誤判；此時須改用其他方法取得礦物粉末，或搭配硬度、解理等性質判斷。

（二）光澤（Luster）

光澤是礦物表面反射光線時所呈現的外觀，主要依反光的性質分類為金屬光澤與非金屬光澤。非金屬光澤常見類型包括玻璃光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、樹脂光澤及土狀光澤等。

觀察光澤時，應選擇乾淨、未風化且較平整的表面。光澤描述的是表面反光特徵，與條痕所描述的粉末顏色不同，也不等同於礦物的外觀顏色。

（三）岩床（Sill）

岩床是岩漿沿著既有岩層、片理或其他面狀構造侵入並凝固形成的板狀火成岩體，其延伸方向大致平行於圍岩的層理或片理，屬於協和侵入體。岩床的厚度通常遠小於其側向延伸範圍。

判定岩床時，關鍵是觀察侵入體與圍岩構造面的關係：岩床大致順著圍岩層面延伸；與其相對，岩脈通常切穿圍岩的層理或其他構造面，屬於不協和侵入體。

（四）交錯層（Cross Bedding）

核心觀念

矽酸鹽礦物的分類依據是基本結構單元 $[SiO_4]$ 四面體彼此連接的方式。每個四面體由一個矽離子位於中心、四個氧離子位於頂點；四面體可共用頂點氧，形成不同程度的聚合構造。聚合方式會影響礦物的化學式、結構與解理特性。

解題方法

作答時依序說明各類結構中四面體的連接方式，再列出代表礦物。共有六種常見類型：

核心觀念

本題考查板塊構造環境與岩漿成因的關係，須比較中洋脊與隱沒帶的常見火成岩，以及造成岩性差異的岩漿來源與形成機制。

中洋脊是板塊張裂、地函物質上升並形成新洋殼的環境；隱沒帶則是海洋板塊下沉至地函，促使上覆地函楔部分熔融並產生火山岩的環境。

解題方法

先依構造環境判斷岩漿來源，再連結岩漿成分與噴出岩種類：

• 中洋脊：玄武岩系列為主。 地函橄欖岩因減壓而部分熔融，形成以玄武質為主的岩漿。洋底常見中洋脊玄武岩（MORB）；噴出岩以玄武岩為主，深部侵入岩則常見輝長岩，並與岩脈、枕狀熔岩共同組成典型洋殼層序。
• 隱沒帶：安山岩系列常見，岩性範圍較廣。 隱沒板塊釋出的水分進入上覆地函楔，降低地函岩石的熔融溫度，生成含水岩漿。常見火山岩包括安山岩、玄武岩、英安岩與流紋岩；其中安山岩是典型代表。深成岩可見閃長岩、花崗閃長岩與花崗岩等。

差異說明

核心觀念

本題考查以碎屑粒徑分類碎屑沉積物及碎屑沉積岩。判讀時先依顆粒直徑區分礫、砂、粉砂與黏土級，再說明其固結後常用的岩石名稱。粒徑界線採沉積學常用的 Wentworth 粒級尺度；其中礫級為大於 $2\ \mathrm{mm}$，砂級為 $2\ \mathrm{mm}$ 至 $1/16\ \mathrm{mm}$，粉砂級為 $1/16\ \mathrm{mm}$ 至 $1/256\ \mathrm{mm}$，黏土級小於 $1/256\ \mathrm{mm}$。

解題方法與種類

依粒徑由粗至細排列，並將未固結沉積物名稱與固結岩石名稱配對：

核心觀念

本題考查變質相的定義，以及區域變質作用中常見的變質相與其診斷性礦物組合。

變質相是指一組在特定壓力、溫度條件下穩定，並且會隨原岩化學成分而呈現不同組合的變質礦物組合。判定變質相時，不能只看單一礦物，通常要看原岩成分相近的岩石中，哪些礦物會共同出現。下列組合以常見的基性原岩（如玄武岩、輝長岩）為主。

解題方法

作答可先依變質程度由低至高，列出低度變質、一般區域變質及高壓變質常見的變質相，再為各相配上代表性礦物組合。低壓至中壓區域變質的典型序列為沸石相、葡萄石－綠纖石相、綠片岩相、角閃岩相至麻粒岩相；俯衝帶等高壓環境則常見藍片岩相與榴輝岩相。