高考申論題
114年
[採礦工程] 普通地質學及礦物與岩石學
第 五 題
五、何謂礦物的 polymorph？（10 分）以常見的石英而言，在不同溫度及壓力下，各有那些 polymorph 種類？（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
考生應首先準確定義『同質多形體（Polymorph）』的兩大核心要件：『化學成分相同』與『結晶構造不同』。接著，在腦海中勾勒出二氧化矽（SiO₂）的溫壓相圖，依序由低溫低壓至高溫、高壓環境，列舉出石英的各類同質多形。為了拿高分，建議結合臺灣地質產狀（如大屯火山群產出的方石英）作為實務舉例，以展現地質學理與野外實務的結合。
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【破題】 「同質多形（Polymorph）」是指礦物具有相同的化學成分，卻因形成時的地質環境（溫度與壓力）不同，而發展出不同的內部結晶構造。 【論述】
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礦物同質多形：石英
💡 化學成分相同但晶體構造不同，可作為地質溫壓計判斷形成環境。
🔗 石英同質多形之環境相變鏈
- 1 低溫低壓 — 低溫石英 (α-quartz)，地表最穩定型態。
- 2 溫度遞增 — 高溫石英 (β-quartz) → 鱗石英 → 方石英。
- 3 壓力遞增 — 柯石英 (Coesite)，指示大陸地殼深部俯衝。
- 4 超高壓衝擊 — 斯石英 (Stishovite)，常見於隕石撞擊坑。
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🔄 延伸學習：延伸學習：礦物相圖 (Phase Diagram) 的穩定域界線分析。
