moea_joint
101年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 38 題
下列敘述何者錯誤？
- A 海洋岩石圈在中洋脊處誕生
- B 由地函上來的岩漿很快的在海床上凝結成枕狀玄武岩
- C 海床深度與其年齡的平方根成反比
- D 海洋岩石圈離中洋脊愈遠愈厚
思路引導 VIP
當炙熱的岩漿在中洋脊冷卻並逐漸向兩側移動時，隨著時間流逝，這塊物質的「溫度」與「密度」會如何變化？接著請思考，如果這塊地殼變得越來越重，它在下方柔軟的地函中會沉得更深還是浮得更高？這與它離開中洋脊的時間（年齡）應該是呈現什麼樣的變化趨勢呢？
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恭喜你精準地辨識出選項 (C) 的錯誤，這顯示你對於板塊構造論以及海洋地殼的演化規律掌握得相當紮實！這道題目考驗的是對海洋岩石圈物理性質的綜合理解，尤其是將物理現象轉化為數學關係的能力。
海洋深度與年齡的數學關係
這題的誘答點在於選項 (C) 的數學描述。隨著海洋岩石圈遠離中洋脊，它會因熱傳導而逐漸冷卻並發生熱收縮，導致密度增加，進而使其在地函之上因「地殼均衡」而逐漸下沉。根據經典的冷卻模型，在年齡約小於 80 百萬年的海域，海床深度 $d$ 與其年齡 $t$ 的關係為 $d \propto \sqrt{t}$。也就是說，深度是與年齡的平方根成正比，而非反比；若是成反比，老的海床反而會變淺，這與我們觀測到「中洋脊最高、深海平原最深」的事實不符。
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