110 專技高考高等考試 應用地質技師 地層學與構造地質學 考古題詳解

核心觀念

區域地層對比要找的是能在不同地點辨認、且大致代表同一地質時間的標誌層面。層序地層學中，最常用的區域對比基準之一是最大海泛面（maximum flooding surface, MFS），它位於海侵體系域（transgressive systems tract, TST）與高海水位體系域（highstand systems tract, HST）之間。

嚴格來說，最大海泛面是地層面，不是體系域；若題目所稱「體系域」是指可供對比的層面，應答最大海泛面。

解題方法

先辨認題目問的是區域對比的「層面」，再從層序地層學常用的區域標誌面中判斷。最大海泛面形成於海侵達到最遠、海水淹覆範圍最大的時期，通常代表沉積趨勢由海侵期的向陸退積，轉為高水位期的向海進積。

核心觀念

本題考查順時序（in-sequence）覆瓦狀逆衝斷層帶的斷層生長方式，以及新逆衝斷層活動對既有斷層形貌的影響。順時序演化時，新斷層依序在前陸側形成；其滑移會使已形成的老斷層及其上覆地層發生旋轉與變形。

解題方法

以「新斷層造成的位移如何傳遞到老斷層」為切入點。新斷層滑移時，斷層間的岩層被推擠、縮短，老斷層上盤及其上方地層隨之旋轉。因而，老斷層原先較平緩的斷層面會被轉動，傾角通常增大；斷層面也可能彎曲，並在斷層轉折或坡折處形成局部形貌變化。

核心觀念

本題考查岩石破裂的莫耳包絡線（Mohr envelope）與正斷層傾角的關係。莫耳包絡線表示岩石在不同正向應力下發生剪切破壞的條件；莫耳圓與包絡線相切時，切點代表破裂面上的正向應力與剪應力。

在正斷層應力體制中，最大主應力 $\sigma_1$ 為垂直應力，最小主應力 $\sigma_3$ 為水平應力。若以 $\phi$ 表示破裂面上的有效內摩擦角，理想庫侖破裂模型下，正斷層面與水平面的夾角 $\delta$ 為：

解題方法

依莫耳包絡線判斷不同深度下的破裂面傾角：深度增加時，圍壓與正向應力通常增加；若包絡線呈彎曲形，而非固定斜率的直線，包絡線在相切處的局部斜率及其對應的有效摩擦角會隨應力狀態改變。

核心觀念

本題考查**斷層彎曲褶皺（fault-bend fold）**的幾何關係，以及如何利用逆斷層與地層的截切關係，反推斷層在褶皺形成前的分段。

斷層彎曲褶皺形成於逆斷層沿著一段傾斜的斷坡（ramp），再進入較平緩、通常與層面大致平行的上斷坪（upper flat）時；斷坡下方則接續下斷坪（lower flat）。因此，原始斷層面可概括為：

地層被斷層切斷的位置稱為截切點（cut-off）。斷層兩側同一地層或標誌層的截切點，稱為上下盤截切（footwall and hanging-wall cut-offs）。它們可用來辨認斷層面切過哪些地層、切割方向與幾何變化。褶皺形成後，地層與斷層可能一起旋轉，因此須配合褶皺幾何作剖面復原，不能只把現今斷層的表觀折點直接當成原始分段界線。

解題方法

1. 建立構造剖面並標示地層。 選取垂直褶皺軸或構造走向的剖面，標出斷層、褶皺兩翼、地層界面及可連續追蹤的標誌層，並標定各地層在斷層兩側的截切點。

2. 配對上下盤截切。 依地層層序與標誌層特徵，判定斷層兩側哪些截切點屬於同一地層界面。配對結果可顯示斷層切過地層的位置及斷層位移造成的地層重複；若截切關係不連續，也要辨認其是否來自剖面位置、地層出露或後續變形。

核心觀念

本題考查臺灣西北部西部麓山帶中新統的沉積循環與岩相變化，以及全球海水面升降如何影響沉積環境。中新世時，該區沉積盆地主要受全球海水面變化控制；典型循環由濱面環境轉為遠濱環境，岩性也由砂岩轉為泥岩或砂頁岩互層。

解題方法

依「沉積環境—岩性」對照，辨認每次海水面變化所形成的層序。濱面較淺、較受波浪作用，通常沉積較粗的砂；水深增加、轉為遠濱環境時，細粒泥質沉積增加，形成泥岩或砂頁岩互層。題目問「幾次循環」，應回答中新統具有三個沉積層序循環；每一循環皆依序由濱面環境轉為遠濱環境。

沉積循環與岩性變化

中新統可分為 三次沉積循環。每次循環的岩性變化為：