民國115年 高考三級 採礦工程 普通地質學及礦物與岩石學
第2題
何謂岩漿?如何分類?請繪圖用地溫梯度的演變解釋在不同構造環境 下岩漿形成的方式。(20 分)
題目
何謂岩漿?如何分類?請繪圖用地溫梯度的演變解釋在不同構造環境 下岩漿形成的方式。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、岩漿定義:岩漿(magma)為地球內部在高溫高壓下形成之天然矽酸鹽熔體,內含溶解揮發分與結晶懸浮物,密度低於周圍岩石而具上升能力。其冷卻結晶後形成火成岩;噴出地表者稱熔岩(lava)。岩漿為地殼與地函分異、火山作用及內生成礦作用之根源。
- 二、分類:依二氧化矽含量分超基性(低於45%)、基性(45至52%)、中性(52至66%)、酸性(高於66%);依鹼質(Na2O+K2O)分鹼性與次鹼性;依來源分原生岩漿(primary magma)與衍生岩漿(derived magma);依產狀分侵入與噴出。常用TAS化學分類圖及CIPW標準礦物法加以區別。
- 三、地溫梯度與熔融原理:繪圖時以橫軸表深度(壓力)、縱軸表溫度,繪出地溫梯度線、地函絕熱線與岩石固相線(solidus)、液相線(liquidus)。梯度線與固相線交切處即為熔融起點,交切越深表示所需溫度越高。熔融可經三種機制達成:升溫(熱源加入)、減壓(絕熱上湧)與加水(揮發分降低固相線溫度)。
- 四、構造環境與岩漿形成:中洋脊因軟流圈絕熱上湧而減壓熔融,產生基性岩漿;隱沒帶因板片脫水使地函楔含水熔融,形成鈣鹼系列中性至酸性岩漿;大陸裂谷因岩石圈伸展減壓並受熱點升溫;熱點(hot spot)為地函柱上湧之減壓熔融;大陸碰撞帶則因地殼增厚、升溫與放射性熱而發生部分熔融。
- 五、繪圖提醒:建議以四格小圖分別繪出中洋脊、隱沒帶、裂谷與熱點之地溫梯度曲線與固相線交切位置,於交切處下方以陰影標示「熔融區」,並標註壓力(深度)與溫度軸之單位及岩漿成分。
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