112 專技高考高等考試 應用地質技師 地質調查（包括地球物理探勘） 考古題詳解

核心觀念

本題重點是辨認地熱潛能調查計畫書中的地質調查工作內容，並說明各項調查如何協助判斷地熱系統的位置、構造、熱源與流體通道。

以命題當年（民國 112 年）法規為準。當年《地熱能探勘與開發許可及管理辦法》尚未發布；該辦法於民國 113 年 5 月 13 日公告。依民國 112 年當時地熱探勘計畫書的規劃架構，計畫內容包含地質調查報告與地熱資源調查規劃等部分。現行法規已訂定並修正相關計畫書格式，解題仍依命題年度的脈絡說明。

地熱系統的評估可從四個要素掌握：熱源、儲集層、流體、通道與封蓋。地質調查需結合既有資料與現地調查，建立可供後續地球物理探勘、地球化學採樣及鑽探驗證使用的地熱地質概念模式。

解題方法

作答時依「先彙整既有地質資訊，再安排現地調查，最後整合成地熱地質模式」的順序列項。須特別區分兩件事：地質背景資料蒐集是整理既有資料；地表地質調查則是現地工作與成果製作。

地質調查項目

一、地質背景資料蒐集與文獻回顧

蒐集探勘區及周邊的地質圖、地質文獻、前人調查報告、鑽井與井下測試資料，以及既有地球物理、地球化學成果。整理區域地層、岩性、地質構造、火成活動與已知溫泉或熱液現象，並評估資料的範圍、年代、品質及適用性。

二、區域與地表地質調查

核心觀念

反射震測（reflection seismology）利用人工震源產生地震波，量測波傳至地下不同岩層界面後反射回地表的時間與振幅，再由資料處理推估地下構造與岩性分布。其主要探測對象是具有聲學阻抗差異的地下界面；聲學阻抗定義為

其中 $\rho$ 為介質密度，$V$ 為地震波速度。垂直入射時，理想界面的振幅反射係數為

因此，阻抗差異越大，通常反射訊號越明顯；若兩側阻抗相近，界面反射較弱。

解題方法與原理

反射震測的解題主軸是「震源發波—地下界面反射—地表接收—由走時與振幅成像」：

1. 布設震源與接收器：沿測線設置震源及地震檢波器（陸上）或水聽器（海上）。震源可用炸藥、震動車、落錘或空氣槍等。
2. 記錄反射波：地震波進入地下後，遇到波阻抗不同的界面，部分能量反射、部分能量透射。反射波返回地表後由接收器記錄，形成地震道。
3. 利用走時推估深度：最簡化的水平單層模型中，震源與接收器相距 $x$、反射界面深度為 $z$、均質介質速度為 $V$，反射波走時為

當震源與接收器距離很小時，可近似為垂直反射，$t\approx 2z/V$。因此，若速度已知，可由走時估計界面深度；實際地下介質較複雜，需先分析速度，再進行深度轉換。 4. 資料處理與成像：將多個震源位置、接收器位置所取得的反射資料校正、疊加與偏移成像。疊加可提升共同反射事件的訊噪比；

核心觀念

岩心描述紀錄是將鑽探取得的岩心，依深度順序記錄其岩性、狀態、構造與完整程度，並與鑽孔位置、鑽進資料及試驗取樣相互對照。紀錄的目的，是建立地下地層柱狀資料，供地質判釋、工程設計、地層相關及後續查核使用。

描述應做到位置明確、深度連續、用語一致、觀察與推論分開。岩心箱標示、照片及紀錄表應能彼此核對；岩心破碎或缺失時，也須記明情形，不宜把缺失段直接當成完整地層。

解題方法

可按「鑽孔基本資料 → 鑽進與岩心品質 → 地層岩性 → 岩體構造與狀態 → 取樣及特殊情況」的順序作答。題目問的是紀錄所包含的項目，因此須同時交代鑽孔與取心資料，以及岩心本身的地質描述。

一、鑽孔及紀錄基本資料

• 鑽孔識別資料：工程或調查名稱、鑽孔編號、鑽探日期、鑽探單位及紀錄人員。
• 位置與高程：鑽孔座標、地面高程、孔口位置；必要時記載座標系統及高程基準。
• 鑽孔幾何資料：孔深、孔徑、鑽孔傾斜或方位，以及孔斜量測資料。
• 深度基準：岩心箱編號、每箱起訖深度、岩心段落深度及地層界面深度，須使用一致的深度基準。

二、鑽進與取心資料

• 鑽進紀錄：鑽進方法、鑽具或取心器規格、各回次起訖深度與進尺、鑽進速度或困難情形。
• 岩心回收率：表示某回次取回岩心長度占該回次進尺的比例：

• 岩心品質指標：岩石品質指標（RQD）可記錄於相應深度段，常用定義為：每回次中長度達 $10$ cm 以上、且為完整自然岩心段的長度總和，占該回次進尺的比例：

RQD 反映岩心的節理破碎程度，不能與岩心回收率混為一談；鑽進造成的機械破碎也不宜直接當成天然不連續面計入判讀。

• 鑽進異常：包括漏水、湧水、坍孔、掉鑽、卡鑽、鑽速突變及沖洗液狀況等；

核心觀念

本題考查的是：能否依地質調查標的與欲取得的資訊，選擇合適的無人機載具、感測器及飛行規劃。無人機不是單一的調查方法，而是搭載不同感測器的空中平台；調查成果仍須配合地面控制、野外查證與既有地質資料判釋。

規劃時依序確認：

1. 調查目標：要取得地形、地質構造、岩性、地表變形，或地下物性資料。
2. 感測器與成果：選擇可對應目標的攝影機、光達、熱紅外、多光譜或地球物理儀器。
3. 飛行與定位：依地形起伏、解析度、法規與安全條件設定航高、航線、重疊率及定位控制。
4. 驗證與整合：以地面控制點、測量、露頭查證及其他探勘資料檢核成果。

解題方法：按調查標的配對工具與規劃

一、地形測繪與露頭調查

**適用標的：**裸露岩盤、陡坡、崩塌地、河谷、道路邊坡、礦區或難以徒步到達的露頭。

**工具：**搭載可見光相機，利用重疊影像進行攝影測量，產製正射影像、數值表面模型、三維點雲與露頭模型。若地表植被遮蔽嚴重，或需取得較完整的地表高程，可使用空載光達（LiDAR）；光達可穿過部分植被間隙取得地面回波，但仍須依植被密度及地形條件評估成果。

**規劃：**設定足以辨認節理、層理、裂隙或地形細節的地面解析度；規劃前向與旁向影像重疊，陡峭地形採多方向或斜視攝影，避免只有垂直俯拍而看不到近垂直露頭。配置地面控制點，或使用具 RTK／PPK 定位的無人機，並以獨立檢核點確認成果精度。飛行後以三維模型量測露頭產狀、裂隙延伸及邊坡幾何。

二、地質構造與線性構造調查

**適用標的：**斷層線、褶皺、節理組、線性地形、河道偏移及地表破裂。

**工具：**高解析度可見光影像與攝影測量三維模型為主；植被覆蓋區可搭配光達地形資料，以利判釋被植被遮蔽的地形線形。

**規劃：**以區域構造走向與地形為基礎安排航線，確保構造兩側及延伸方向均有足夠覆蓋；對疑似斷層崖或破裂帶加密拍攝、降低地面解析度尺度，並透過多時期影像比較變形。航照判釋只能提出構造線索，須以露頭、地形測量或地球物理資料查證，不能單憑影像直接定案斷層活動性。

三、崩塌、邊坡與地表變形監測

**適用標的：**崩塌範圍、落石源區、邊坡裂隙、堆積體及災前災後地形變化。

**工具：**可見光攝影測量或光達取得不同時期的正射影像與三維地形模型；熱紅外可用於辨識溫度異常或水分、滲流相關線索，但須控制拍攝時段與環境條件。

**規劃：**建立基準期資料，災後或定期以相近航線、航高、相機角度及解析度重複調查。將不同期模型配準後比較地形表面，量測崩塌邊界、堆積變化及體積差異。高風、降雨、光線差異或植被季節變化都會影響比較，因此應記錄飛行條件，並以地面測量或控制點檢核模型配準。

四、岩性、地表覆蓋與熱液／水文線索調查