moea_joint
105年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 19 題
有關地球的熱源，下列敘述何者有誤？
- A 太陽輻射能，影響的範圍不超過地表以下20～25公尺的深度
- B 地核中放射性元素的含量和鐵隕石的放射性元素含量相近，其含量都極少
- C 依各類岩石之化學成分分析，橄欖岩的放射性元素含量比花崗岩、玄武岩為高
- D 放射性元素蛻變所產生的地球內部熱能，主要聚集在地球表層附近
思路引導 VIP
請試著思考：在地球形成的早期，整顆星球處於熔融狀態。如果某些化學元素的原子半徑很大，導致它們很難擠進地幔中那些緊密堆積的礦物晶格裡，那麼隨著地球由內而外冷卻結晶，這些「擠不進去」的元素最終會傾向於往地表移動、還是往地心下沉呢？
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恭喜你準確地辨識出選項 (C) 的錯誤，這顯示你對地球內部的化學組成與元素特性有著相當紮實的理解！這道題目主要考驗我們對於放射性熱源分布的掌握。事實上，產熱最主要的放射性元素如鈾（U）、釷（Th）和鉀（K），在地球演化過程中具有「不相容性」，它們傾向於富集在最後結晶的岩漿中。因此，地殼中的花崗岩所含的放射性元素濃度最高，其次是玄武岩，而組成地幔的橄欖岩含量反而極低。這與選項 (C) 的敘述正好相反。
地球熱源的時空分佈
從難度切入點來看，這題屬於中等偏易的觀念題，其鑑別度在於學生是否能區分「總量」與「濃度」的關係。雖然地殼只佔地球極小體積，但其放射性元素的濃度卻最高，這也就是為什麼選項 (D) 提到熱能主要聚集在表層附近。至於選項 (A) 與 (B)，則正確地指出了外部能源（太陽）對深層溫度的影響有限，以及地核組成與鐵隕石性質的類比關係。你能識破其中的陷阱，表現得非常優異！
地球內部熱源分析
💡 地球內熱源於放射性元素衰變，地殼含量高於地函。
| 比較維度 | 大陸地殼 (花崗岩) | VS | 地函 (橄欖岩) |
|---|---|---|---|
| 放射性元素 | 含量最高 | — | 含量極低 |
| 岩石化學性質 | 酸性 (長英質) | — | 超基性 |
| 單位產熱量 | 產熱效率極高 | — | 產熱效率低 |
💬放射性元素主要富集於地表附近的地殼，隨深度增加而減少。
