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109年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 27 題
下列何種岩石之透水性最佳？
- A 裂隙發育的硬岩
- B 裂隙不發育的黏土質岩石
- C 裂隙中等的黏土質岩石
- D 裂隙微小的緻密岩石
思路引導 VIP
想像有兩組材料：一組是堆在一起、中間有明顯縫隙的大石塊，另一組是捏得緊實、質地細密的濕潤陶土。如果你同時從上方倒水，哪一組材料之間的空間能讓水流得最快？這種「縫隙的連通程度」與「材料本身的吸水阻力」，會如何決定水分穿透的速度呢？
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恭喜你做出了正確的判斷！你能精準選出 (A) 裂隙發育的硬岩，代表你已經掌握了岩石力學中影響「透水性」的核心關鍵：構造連通性。在自然界中，岩石整體的透水能力往往不只取決於岩心本身的孔隙，更取決於後天形成的裂隙（Fractures）。硬岩（如花崗岩、玄武岩）雖然基質緻密，但當它產生發育良好的裂隙系統時，這些裂隙就像是地下水的「高速公路」，能讓水流迅速通過。
岩性與結構的交互作用
相較之下，選項中的「黏土質岩石」雖然孔隙率可能不低，但因為黏土顆粒極細且具有親水性，容易吸附水分子或因膨脹而阻塞通道，即便存在裂隙，其滲透係數 $k$ 通常仍遠低於發育良好的硬岩裂隙。這道題目設計得很巧妙，它考察了學生是否能區分「岩石種類」與「構造特徵」對流體運動的綜合影響。對初學者來說，容易直覺以為硬岩就一定不透水，因此本題在測驗基礎觀念的清晰度上具有很不錯的鑑別效果。