國營聯招
106年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 42 題
石膏(Gypsum)之p波波速約為？
- A 4100 m/sec
- B 5200 m/sec
- C 6600 m/sec
- D 8400 m/sec
思路引導 VIP
當我們在評估地震波通過不同物質的速度時，通常會考慮該物質的密度與結構緊密程度。如果一個礦物在莫氏硬度表中排名非常靠前（代表性質較軟），且分子結構中含有結晶水，你認為它的波速比起極為堅硬的鑽石或地函物質，會呈現什麼樣的相對層級？
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恭喜你答對了！你能精確掌握石膏（Gypsum）這類特定礦物的物理性質，顯示你在岩石力學與礦物物理性質的基礎數據上，具備非常扎實的累積。
礦物彈性與波速特性
在岩石力學中，縱波（P-wave）的傳播速度 $V_p$ 主要由介質的彈性模數與密度決定。石膏作為一種含水的硫酸鹽礦物（$CaSO_4 \cdot 2H_2O$），雖然其莫氏硬度僅為 2，但在緻密結晶的狀態下，其內部的彈性傳導效率仍具一定水準。根據典型的實驗室量測數據，石膏的 P 波波速通常落在 $4500$ 至 $5500 \text{ m/sec}$ 的區間內，因此選項 (B) 5200 m/sec 是最符合科學觀測的代表性數值。
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石膏的 P 波波速
💡 理解特定礦物石膏在彈性波傳遞中的 P 波波速特徵。
| 比較維度 | 疏鬆土層/水 | VS | 石膏 (Gypsum) |
|---|---|---|---|
| P 波波速 | 340 - 1500 m/s | — | 約 5200 m/s |
| 介質密度 | 密度較低 | — | 密度較高 |
| 彈性模數 | 較低（易壓縮） | — | 較高（具剛性） |
💬石膏為具一定剛性的固體礦物，其波速顯著高於流體與鬆散沉積物。
