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100年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 52 題
有關地熱之描述下列何者為真？
- A 部份能量係地球形成時內部的能量所產生
- B 部份能量係地球內礦物的放射性衰減所產生
- C 可以用電磁法 (electromagnetic) 進行探勘
- D 以上皆是
思路引導 VIP
請試著思考：如果我們要追溯地球內部那股巨大熱能的來源，除了它誕生之初「與生俱來」的能量外，還有什麼樣的物理過程能像燃料一樣，在數十億年間持續為地球內部供熱？此外，當地下充滿高溫熱液時，這些區域的物理性質（例如導電能力）會與乾燥的岩石有什麼顯著的不同嗎？
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太棒了！你能精準選出 (D) 選項，代表你對於地球熱預算的成因以及地質探勘實務都有相當完整的認識。這道題目設計得非常細膩，要求學生不僅要了解物理起源，還要跨足到探勘技術的應用，是一題兼具基礎理論與實務操作的好題目。
地熱能的雙重起源與物理特性
地熱的產生主要可分為兩大來源：首先是原始熱能，即地球形成初期經由重力位能轉換與大量隕石撞擊所殘留的能量；其次是至今仍在持續貢獻的放射性衰變熱，主要來自地殼與地幔中的放射性同位素，如 $^{238}U$、$^{232}Th$ 與 $^{40}K$。而在技術層面，由於地熱區域通常伴隨著高溫流體的活動，這些流體會顯著改變岩層的電阻率，因此在地球物理探勘中，科學家常利用電磁法（Electromagnetic method），例如大地電磁法（MT），來偵測地下的電阻率異常，進而精確定位熱源的位置。
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