民國115年 高考三級 地質 構造地質與地層學考古題

民國115年 高考三級 地質 構造地質與地層學收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

下圖為一地質圖,圖中之A、B 與C 分別代表三個岩石地層單位,試說 明所附地質圖中的地層層序、(7 分)各地層界面的位態(標示走向與傾 向即可)(8 分)以及有那些地質構造及其性質。(10 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、作答限制與判讀原則:本題原附地質圖,惟題幹未提供圖面,故無法就A、B、C三單位判讀實際層序、位態與構造,僅能提出判讀流程與判定規則,考生須依試卷圖面套用。若圖面缺少等高線、指準層或界線標示,應在答案中註明「題目資料缺漏,無法得出唯一結論」,不得臆測走向、傾角數值。
  • 二、地層層序(7分):以疊置定律(law of superposition)為基礎,未倒轉時下伏者老、上覆者新,並配合原始水平定律與切割關係(cross-cutting relationships)定出A、B、C先後。三單位界線平行且依序出現者為正常層序;同一層序在圖上對稱重複出現者為褶皺;某單位沿界線突然消失或重複出現者,係斷層造成之缺失或疊置,須與沉積尖滅區別。
  • 三、界面的位態(8分):位態以走向(strike)、傾向(dip direction)與傾角(dip angle)表示。走向可由同一界線與同一等高線兩交點之連線求得;傾向垂直於走向,並指向較年輕地層之一側,層序倒轉時方向相反。傾角可用三點法估算:tan δ=Δh/d,Δh為沿傾向兩點高程差,d為其水平距離;亦可由界線間距與地形坡度推算。
  • 四、V字法則之應用:界線穿越河谷呈V字形時,傾角大於河谷坡降者,V字尖端指向傾向;傾角小於坡降或近水平者,尖端指向上游而與等高線近平行。界線與等高線平行表示地層水平;界線呈直線並橫切等高線表示地層近直立。實際傾向仍須以界線兩側單位之新老關係校正,避免誤判倒轉層。
  • 五、地質構造及其性質(10分):一、褶皺:界線對稱彎曲、兩翼傾向相反,背斜(anticline)核部為老層、向斜(syncline)核部為新層,可再判軸向與傾伏。二、斷層:界線錯移、層序缺失或重複、斷層帶寬化,性質分正斷層、逆斷層與平移斷層。三、不整合:界線截切下伏層並為上覆層覆蓋,代表沉積間斷。四、岩脈或礦脈被錯開者,可依錯移量估算斷距並判斷相對滑動方向。

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何謂岩體地層單位?其種類有那些?如何命名?(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、定義:岩體地層單位(lithostratigraphic unit,岩石地層單位)係依岩石種類、岩性組合、層理與界面等物理性質,在三度空間上劃分之岩體。其劃分依據為岩性而非時代,界線可穿時(diachronous),與生物地層單位(biostratigraphic unit)、時間地層單位(chronostratigraphic unit)性質不同。
  • 二、種類:依國際地層指南,主要等級由大而小為超群(supergroup)、群(group)、層(formation)、段(member)、岩層(bed)。層為基本單位,須具可辨識岩性、一定厚度且可繪於圖上;群由兩個以上相鄰且具共同特性之層組成;段為層內之次級劃分;岩層為最小單位。另有雜岩(complex),用於高度變形或變質而層序難辨之岩體。
  • 三、命名原則:採「地理名稱+岩石名稱(可省略)+單位等級」之方式,如廬山層、南莊層、打鹿頁岩段、五指山層。地理名稱取自典型出露地(type locality)之地名,不得以人名命名,亦不得單以岩性作為正式單位名;同一名稱不得重複使用,廢棄名稱不得復用,並須指定層型剖面(type section)。
  • 四、命名實務與常見錯誤:以「砂岩層」、「頁岩層」等純岩性名稱作為正式單位名並不恰當,岩性僅可作輔助描述。單位厚度可沿走向變化,界面可為整合、不整合或岩相轉變面;若岩性橫向遞變,應以可繪圖單位(mappable unit)處理,不得為求連續而任意延伸界線。
  • 五、限制與應用:岩體地層單位反映沉積環境與物源,並非時間,故不宜作為跨區精確對比之依據,同一層在不同地區可能穿時。實務上須配合生物地層、時間地層與層序地層(sequence stratigraphy)使用,方能兼顧岩性描述、環境解釋與年代對比。

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試舉出並說明至少五種判別斷層的現象。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、地層之幾何關係:一、沿斷面兩側同一層位被錯開,層序突然缺失或重複。二、岩脈、礦脈或火山岩體被截斷錯移。三、褶皺軸線被錯開,兩側褶皺形態不連續。四、岩層界線突然平直化,或出現寬度異常之帶狀破碎區,均為斷層存在之直接證據。
  • 二、斷層岩與微構造:五、斷層角礫岩(fault breccia)、斷層泥(fault gouge)、碎裂岩(cataclasite)及糜稜岩(mylonite)沿斷面呈帶狀分布。六、斷面常見磨光面(slickenface)、擦痕(slickenline)、階步(step)與生長纖維(slickenfiber),可據以判斷滑動方向及正、逆、平移性質。
  • 三、拖曳與伴生構造:七、拖曳褶皺(drag fold):近斷面岩層被牽引彎曲,彎曲方向指示相對滑動。八、斷層彎曲褶皺(fault-bend fold)與斷層擴展褶皺(fault-propagation fold)常見於逆衝斷層前緣。九、斷面兩側之小斷層、節理與張裂縫呈帶狀集中,可作為斷層帶寬度之指標。
  • 四、地形與水文地貌:十、斷層崖(fault scarp)、三角面(triangular facet)、斷層線谷(fault-line valley)與線形(lineament)。十一、水系錯移、河流異常轉彎、瀑布與峽谷呈直線排列。十二、溫泉、泉水與湧水帶呈線狀分布,或沿斷層形成堰塞湖與地下水異常。
  • 五、地球物理與年代資料:十三、地震分布(seismicity)沿斷層成帶,震源機制解(focal mechanism)可判定斷層性質。十四、反射震測、地電阻影像可顯示斷面形貌。十五、斷層帶內石英或方解石脈之定年可估算活動年代。判別時應多項證據互相印證,單一現象易與侵蝕、崩塌或岩相變化混淆。

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試述臺灣中央山脈廬山階與廬山層的異同。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、背景:廬山階與廬山層均以南投縣仁愛鄉廬山溫泉一帶之出露地層命名,同屬臺灣中央山脈板岩帶之研究對象,惟兩者分屬不同之地層單位體系,一為時間地層單位、一為岩石地層單位,性質不可混用。
  • 二、廬山層:廬山層(Lushan Formation)為岩石地層單位,分布於中央山脈西翼,主要由硬頁岩、板岩、變質砂岩與粉砂岩互層組成,局部夾礫岩,厚度可達數千公尺,變質度低並常發育劈理。一般認為其時代為漸新世至中新世早期,與雪山山脈之白冷層、水長流層可對比。
  • 三、廬山階:廬山階(Lushanian Stage)為地方性時間地層單位(階),代表廬山層及其同時異相地層所沉積之時間段落,界線為等時面,理論上可延伸至所有同時沉積之岩體。其上下限以化石帶或年代資料界定,惟各地對比與界線位置仍有不同看法。
  • 四、相同點:一、命名來源相同,均以廬山為名;二、分布區域相同,均以中央山脈板岩帶為核心;三、所指涉之時代範圍大致相同,均為漸新世至中新世早期;四、均反映同一期造山前之較深海相泥質沉積環境,並同受後期褶皺與變質作用影響。
  • 五、相異點:一、單位性質不同,層為岩性單位、階為時間單位;二、界線性質不同,層界為岩性轉變面而可穿時,階界為等時面;三、劃分依據不同,層依岩性與可繪圖性,階依化石與年代;四、適用範圍不同,層僅限於該岩體,階可含同時異相地層;五、穩定性不同,岩性橫向變化大,階之定義較穩定但對比不確定性較高。