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高考申論題 113年 [地質] 構造地質與地層學

第 一 題

📖 題組:
五、試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分) (一)指準層(Marker bed) (二)海進殘餘物(Transgressive lags) (三)濁流岩(Turbidites) (四)中新統(Miocene Series) (五)層序界線(Sequence boundary)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

指準層(Marker bed)

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看到「指準層」,應立刻聯想到其在「地層對比」中的核心功能。答題時需點出其三大特徵(岩性特殊/易辨識、側向分布廣、形成時間短/等時性),並舉出實務上的應用及常見實例(如火山灰層作為地層對比基準)。

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「指準層」(Marker bed)又稱標誌層,是指在地層序列中,具有特殊岩性、化石群或物理性質,且極易與上下相鄰地層區分之特定岩層。 特徵包含: (1) 特徵獨特且易於野外及岩心辨識:岩性或內含古生物具有強烈的鑑別度。

小題 (二)

海進殘餘物(Transgressive lags)

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看到「海進殘餘物」,應直覺聯結層序地層學中海進面(Transgressive Surface)的作用機制。解題時需點出其成因(波浪與水流淘洗細粒物質)、岩性特徵(粗粒、薄層、生物碎屑)以及在層序地層學上的指示意義(標誌海進系統束的底界)。

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「海進殘餘物(Transgressive lags)」指在海進(Transgression)過程中,海岸線向陸地方向推移時,波浪或沿岸流對下伏地層進行強烈侵蝕與淘洗(winnowing),將細粒沉積物懸浮帶走後,原地或近地遺留下來的粗粒沉積物。 其特徵包含: (1) 岩性組成:常由薄層的礫石、粗砂、重礦物、生物碎屑(如貝殼殘留)或自生礦物(如海綠石、結核)所組成。

小題 (三)

濁流岩(Turbidites)

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看到「濁流岩」,考生應立即聯想到「重力流/濁流沉積」與「深海扇」環境。拿分關鍵在於必須寫出其標準內部沉積構造序列——「鮑瑪層序(Bouma sequence)」,並點出其粒級層理與底痕特徵。

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「濁流岩(Turbidites)」指由高密度的濁流(一種水下重力流)搬運並迅速沉積所形成的碎屑岩層。特徵包含:(1) 鮑瑪層序(Bouma sequence):為其最經典的內部結構,水流能量由強至弱沉積,由下而上分為 Ta(塊狀具粒級層理砂岩)、Tb(平行層理砂岩)、Tc(波痕或交錯層理砂/粉砂岩)、Td(平行層理粉砂岩)、Te(半遠洋泥岩)五個單元。(2) 粒級層理(Graded bedding):單層內呈現明顯的下粗上細遞變特徵。(3) 底面構造:岩層底部常具有流痕或槽模(Flute casts)等底痕,可指示古水流方向。 實務應用為:濁流岩常見於大陸斜坡至深海盆地(如深海扇)環境,為鑑定深海沉積相的重要指標;此外,濁流岩中的厚層砂岩單元往往具備良好的孔隙度與滲透率,是油氣探勘實務上極為重要的儲集層(Reservoir rocks)。

小題 (四)

中新統(Miocene Series)

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看到「統(Series)」,須立即聯想到地層分類中的「年代地層單位」,並對應到地質年代單位的「世(Epoch)」。作答時除了定義「中新世期間形成的岩層」及其時間範圍外,強烈建議舉台灣西部麓山帶的中新統(含煤及油氣地層)為例,以展現實務地質素養。

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「中新統(Miocene Series)」為年代地層單位(Chronostratigraphic unit),指在地質年代「中新世(Miocene Epoch)」(約距今 23.03 百萬年至 5.33 百萬年前)這段特定時間區間內,於地球上任何地方所沉積或形成的所有岩層。 特徵包含: (1) 地層層級對應關係:年代地層單位的「統(Series)」對應地質年代單位的「世(Epoch)」。

小題 (五)

層序界線(Sequence boundary)

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看到「層序界線」,應立即聯想到層序地層學的核心概念。作答時需點出其幾何定義(不整合面及其對應的整合面)、動力成因(相對海平面下降),並補充其在地質對比與油氣探勘上的實務意義。

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「層序界線(Sequence boundary)」為層序地層學中用來劃分「層序(Sequence)」之上下邊界界面。特徵包含:(1) 在幾何空間上,它是一個顯著的不整合面(具侵蝕或無沉積特徵),以及其向盆地側向延伸相對應的整合面。(2) 力學與成因環境上,通常肇因於相對海平面(基水準面)急遽下降,導致原本的沉積區出露地表遭受風化侵蝕,或是發生河道下切作用(Incised valley)。(3) 形態特徵常伴隨岩相的突變,例如淺水沉積物直接覆蓋於深水沉積物之上。實務應用上,層序界線是震測地層學中極重要的反射界面,廣泛應用於全球或區域性的年代地層對比,以及油氣探勘中潛在地層圈閉之預測。

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