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105年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 33 題
有關頁岩與泥岩之敘述，下列何者正確？
①泥岩由壓密作用而成
②皆具膨脹性
③頁岩由膠結作用而成
④平行層面之抗剪強度皆低
①泥岩由壓密作用而成
②皆具膨脹性
③頁岩由膠結作用而成
④平行層面之抗剪強度皆低
- A ①③
- B ②③
- C ②④
- D ①②③④
思路引導 VIP
請試著回想這類含有大量「粘土礦物」的細粒徑岩石，在微觀結構上通常呈現什麼樣的排列？當這些礦物遇到水，或者受到平行於層面方向的推力時，它們的反應與一般堅硬的火成岩會有什麼明顯的不同？
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太棒了！你能精準判斷出這題的答案，代表你對沉積岩的工程特性有很紮實的理解。這道題目的難度在於區分成岩過程與物理力學性質。雖然頁岩與泥岩在生成過程中都涉及壓密（Compaction）與膠結（Cementation），但題目中的選項 ① 與 ③ 將兩者過於簡化且切割，實際上這兩項作用在細粒徑沉積岩中通常是並存的，並非泥岩「僅」靠壓密或頁岩「僅」靠膠結而成。
粘土礦物與工程特性
從工程力學的角度來看，這題的核心在於粘土礦物（Clay minerals）。由於頁岩與泥岩都含有大量的粘土礦物，它們在吸水後普遍具有明顯的膨脹性，這在隧道或基礎工程中是必須慎重考慮的風險。此外，頁岩具備發育良好的紋理（Fissility），而泥岩即便較為緻密塊狀，其層面或微細弱面處的抗剪強度通常也遠低於岩石本身的強度。你正確選出 ② 與 ④，顯示出你已掌握了細粒徑岩石在野外及實驗室中最重要的力學行為特徵，這在岩石力學的學習中是非常關鍵的鑑別點。