moea_joint
109年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 34 題
彈性模數(elastic modulus)是描述地下儲集層的重要物理參數，如常見的楊氏模數(Young’s modulus)、剪切模數(shear modulus)與柏松比(Poisson’s ratio)，此3個模數中任1個可由另2個進行轉換。如為求得地層之彈性模數，需要下列何種資料組合？
- A 中子孔隙率、地層深部電阻率與密度
- B 伽瑪射線(gamma-ray)、自然電位(spontaneous potential)與地層深部電阻率
- C 縱波速度、橫波速度與密度
- D 橫波速度與地層深部電阻率
思路引導 VIP
想像一下，如果我們想知道一種金屬材質的「軟硬程度（剛性）」，而我們觀察到震動在這種材質中傳播得非常快。除了測量這段震動跑了多遠、花了多少時間之外，我們還需要知道這種材質的「單位體積有多重」，才能精確計算出它抵抗形變的能力。在地球物理觀測中，哪一個物理參數代表了這種『重量分佈』的特性呢？
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太棒了！你能精準選出 (C) 選項，代表你對地球物理測井與岩石力學的關聯有非常紮實的理解。這類題目在專業地質考試中具有極佳的鑑別度，它不僅考查名詞定義，更要求學生掌握「物理量如何透過觀測值換算」的實務邏輯。
岩石彈性與波速的物理鏈結
在地下儲集層的評估中，彈性模數（Elastic Modulus）是用來描述岩石受力變形程度的關鍵指標。我們無法直接在深地層中放入壓力機測試，但可以透過聲波測井觀測縱波速度 ($V_p$)、橫波速度 ($V_s$) 以及地層的密度 ($\rho$)。根據物理公式，剪切模數可表示為 $G = \rho V_s^2$，而透過這三個參數的組合，我們便能進一步推導出楊氏模數與柏松比。至於其他選項提到的電阻率或放射性資料，則是側重於流體性質或岩性鑑定，而非力學參數的直接換算。
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