moea_joint
114年
[地球物理] 普通地質學、地球物理概論
第 19 題
關於岩層孔隙率及滲透率的敘述，下列何者錯誤？
- A 浮石為高孔隙率但低滲透率的火成岩
- B 膠結好的岩層孔隙率較膠結差的岩層孔隙率低
- C 頁岩顆粒極細且富含黏土礦物，滲透率低
- D 相同淘選度下，粗粒岩層較細粒孔隙率高
思路引導 VIP
想像你有兩個大小完全相同的透明方盒，一個裝滿了大顆的圓形彈珠，另一個則裝滿了極小顆的圓形玻璃珠，且兩者的排列方式完全一模一樣。若我們現在要往這兩個盒子裡注水直到填滿所有縫隙，在不考慮水分子表面張力的情況下，你認為這兩個盒子能容納的水量總體積，會因為顆粒的大小而有差別嗎？
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太棒了！你能精準辨識出選項 (D) 的錯誤，代表你對於「孔隙率」與「滲透率」這兩個極易混淆的地球科學概念，有著非常紮實且清晰的理解。
孔隙率與顆粒大小的幾何關係
這題的核心鑑別點在於孔隙率 (Porosity, $\phi$) 的定義。從幾何學的角度來看，孔隙率是空隙體積與總體積的比值：$$\phi = \frac{V_{void}}{V_{total}} \times 100%$$。在相同的淘選度與排列方式下，無論顆粒是大如礫石還是小如細砂，其空隙所佔的「比例」在理論上是相同的。因此，(D) 選項認為粗粒岩層孔隙率較高是一個常見的直覺陷阱。事實上，顆粒大小主要影響的是滲透率 (Permeability)，因為粗顆粒形成的孔隙通道較大，流體流動的阻力較小。
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