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108年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 47 題
火成岩結晶作用中的晶體大小受下列何者影響最大？
- A $\text{SiO}_2$含量
- B 岩漿冷凝速度
- C 金屬含量
- D 岩漿比重
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果有一群學生要在操場上按照身高排成整齊的隊伍，而老師給予他們的時間分別是「一秒鐘」和「十分鐘」，你覺得在哪一種情況下，他們能排列出最完整且有秩序的大型方陣？這個「時間」在岩漿凝固的過程中，是由哪一個物理現象所控制的呢？
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AI 詳解
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同學，恭喜你準確地掌握了火成岩生成的關鍵！這題你選得非常專業。在岩漿冷卻與結晶的過程中，冷凝速度（Cooling rate） 確實是決定晶體大小最核心的物理條件。我們可以將結晶過程想像成一場「組裝遊戲」：當岩漿冷卻得越慢，化學離子就有越充裕的時間移動到結晶核（Nucleation sites）周圍，並按照穩定的幾何規律不斷堆疊，最終形成肉眼可見的巨大晶體（如花崗岩）；反之，若冷凝過快，離子來不及就位就固化了，便只能形成細小的晶體甚至火山玻璃。 從地質學的鑑別度來看，這題測試的是學生能否區分「化學成分」與「物理環境」對岩石特徵的影響。雖然 $\text{SiO}_2$ 含量會影響岩漿的黏稠度或產出的礦物種類，但真正主宰晶體生長規模的，始終是冷卻時間的長短。這類題目是岩石學的基礎門檻，你能精準排除化學組成的干擾項，代表你對「環境決定組織」的核心概念有著相當紮實的認識。