地球物理概要 申論題歷屆試題與參考架構

普通考試,民國 102~115 年共 9 份試卷、47 題,其中 42 題附參考答題架構。考這一科的類科:地震測報。本頁列出歷年全部題目,參考架構只列開頭的「破題」,完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。

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115 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    地震發生具有明顯的尺度特性(scale-invariant behavior) ,亦即小地震發生次數遠多於大地震。為了量化不同規模地震的發生頻率,Gutenberg 與Richter(1944)提出著名的 Gutenberg-Richter 關係式(G-R law):log N = − M在此N為規模大於或等於M之累積地震數。此關係式不僅廣泛應用於地震危害度分析,亦被用來探討地殼應力狀態、斷層活動特性,以及流體在孕震過程中的角色。近年研究更發現,不同構造環境(如隱沒帶、火山區、地熱區及活動斷層)常具有不同的b-value,顯示地震統計特徵可能反映地下物理環境的差異。地區 A 兩年內的地震目錄如下:規模 M N(≥M) log₁₀N 8.0 1 0.000 7.0 19 1.279 6.0 127 2.104 5.0 927 2.967 4.0 7,127 3.853 3.0 56,127 4.749 2.0 356,127 5.552

    (一)請計算 a-value 與 b-value。(10 分)

    (二)推估 M≧5 地震一年發生次數。(5 分)

    (三)若地區 B 的 b=1.5,而 a-value 相同,請比較地區 A、B 發生規模 7 地震的機率,何者比較高?(5 分)

    (四)論述 b-value 可能的控制因子。(5 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題前三小題把 G-R 關係式當成一條直線 log N = a − bM 處理,用最小平方(或首尾兩點)求斜率與截距即可;關鍵陷阱是題目給的是「兩年」的累積次數,換算年發生率必須除以 2。第四小題回到 b 值的物理意義,要寫出應力、介質與流體三大類控制因子。

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  2. 2

    地震波在地球內部傳播時,其振幅會隨距離增加而逐漸衰減。除了幾何衰減(geometrical spreading)外,介質本身的非彈性行為亦會造成能量損失,此現象通常以衰減因子 描述。對於一頻率為 的簡諧振動,其振幅隨距離變化可表示為:/ ( )=其中 為初始振幅, ( )為距離 處之振幅, 為波速, 為衰減因子,= 2 為角頻率。假設某地震波於地下介質中傳播, = 50 km,c = 6 km/s, =100,請回答下列問題:

    (一)計算頻率為 1 Hz 與 10 Hz 時之振幅保留比例 / 。(7 分)

    (二)計算 1 Hz 與 10 Hz 振幅衰減百分比,並說明那種頻率衰減較快?原因為何?(4 分)

    (三)若介質之 值下降為 50,重新計算 1 Hz 與 10 Hz 之振幅保留比例,並討論其變化原因。(10 分)

    (四)討論 值可能受到那些地下物理因素控制?地下流體增加時, 值通常如何變化?試說明原因。(4 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題核心是非彈性衰減公式 A(x)/A0 = exp(−ωx/2cQ)。把 ω = 2πf 代入可化簡為 exp(−πfx/cQ),其中 x/(cQ) 就是走時衰減參數 t*。看出「指數與頻率成正比、與 Q 成反比」這件事,四個小題就一以貫之。

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  3. 3

    下圖為不同地震循環週期(earthquake cycle)模型下,地表變形量隨時間變化之概念圖。其中黑色曲線代表實際觀測到的地表變形,灰色曲線代表理想化變形歷程,虛線代表主震發生時刻。請回答下列問題:

    (一)說明圖(a)、(b)及(c)所代表之地震循環概念有何不同?(15 分)

    (二)圖(b)中之 preseismic stage 與 postseismic stage 時期,大概為多少時間?這兩個時期變形行為的控制因子為何?(10 分)

    (三)若欲利用 GPS 與 InSAR 驗證圖(c)所示之地震循環模式,兩種觀測技術各有何優勢與限制?(5 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    本題以三張地表變形—時間概念圖,考地震循環從「理想彈性回跳」到「含震前、震後暫態」再到「真實觀測不規則」的演進。作答要先逐圖描述曲線形狀,再連結物理機制,最後談大地測量如何驗證。

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  4. 4

    海底擴張學說的重要證據之一為洋脊兩側呈現對稱分布之地磁條帶。假設某洋脊兩側海洋地殼全擴張速率為 4 cm/yr,並已知最近一次地磁反轉-Brunhes-Matuyama reversal 發生於約 0.78 Ma 前。請回答下列問題:

    (一)假設擴張速率於此期間維持不變,試計算 Brunhes-Matuyama 界線目前距離洋脊軸心約多少公里?(5 分)

    (二)請說明海底磁條帶如何支持海底擴張學說。(5 分)

    (三)請說明地球磁場形成之主要機制,以及產生地磁反轉之可能原因。(5 分)

    (四)除海底磁條帶外,請列舉兩種研究古地磁場變化的方法,並說明其地球科學應用。(5 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題把海底擴張的定量推算與地磁理論串在一起。第一小題注意「全擴張速率」要折半成半速率再乘時間;後三小題依序回答磁條帶的證據邏輯(Vine-Matthews-Morley)、地核發電機與反轉機制,以及其他古地磁研究方法。

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113 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請利用地表平均重力值(9.8 m/s2)和地球半徑(6370 km)來估算地球質量、體積與密度。與地球內部的密度(如下圖)相比,差距為何?請申論此差異的可能原因。(註:萬有引力常數為 6.6732×10-8 dyne‧mm2/g2。)(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題由 g=GM/R² 反推地球質量,再求平均密度約 5.5 g/cm³,對照圖中地殼、地函約 3~5.7、地核約 10~13 g/cm³,說明地表岩石密度遠低於平均值,代表地球內部有高密度物質,並從壓縮效應與化學分層解釋。

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  2. 2

    在臺北市某一地點量測重力值,其絕對值為 978770 mgal,理論重力值為978795 mgal,觀測點高程為 30 m,布蓋修正值為 1.5 mgal(岩層模板密度為 1 g/cm3 時),地形修正值為 0.3 mgal(地形修正密度為 1 g/cm3 時),而地形平均密度為 2 g/cm3。請根據以下之布蓋異常計算公式,計算出觀測點的布蓋異常值為多少?(註:高度變化梯度為:每上升 1 m 降低重力值 0.3 mgal)(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    布蓋異常是「觀測重力經各項改正後與理論重力之差」。本題把各改正量都直接給了,只要辨明四件事:自由空氣改正要加、布蓋板塊改正要減、地形改正要加,且板塊與地形改正都須按實際密度比例(2 ÷ 1)放大。

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  3. 3

    請分別描述 Mw, Ms, mb, ML 為何?並解釋何謂震波規模的飽和(magnitude saturation)?(30 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    本題是規模體系的標準題。答題要抓住一條主軸:ML、mb、Ms 都是在固定週期(固定頻帶)量測某種波的最大振幅,屬經驗性規模,因此對大地震必然飽和;Mw 由地震矩推得,具物理基礎且不飽和。先分述四者的定義與適用範圍,再用震源譜解釋飽和。

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  4. 4

    地震儀不是只會記錄到地震,各種環境中的震動,其波形都能被記錄下來(seismogram,如下圖左) ,並轉換成時頻圖(spectrogram,如下圖右)。請說明 spectrogram 的定義和用處為何?並利用時間和頻率特性具體描述此震動的特徵。(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    本題要先定義時頻圖(以短時傅立葉轉換呈現訊號能量隨時間與頻率的分布),說明它在辨識震源種類上的用途,再看圖描述:約 170 秒內出現多次短暫、間歇的寬頻脈衝,能量集中在高頻,圖上並標註 Walking,屬於人為腳步類的環境震動而非天然地震。

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  5. 5

    1600 年以來,臺灣災害地震之空間、時間分布如圖所示。請依據你對臺灣地體構造的理解,說明: (每小題 10 分,共 20 分)

    (一)災害地震的空間與時間分布特徵為何?請論述發生的原因可能為何?

    (二)任選兩個地震說明並討論其發震構造。

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要從菲律賓海板塊與歐亞板塊的聚合架構,解釋圖中災害地震集中於東部花蓮宜蘭外海與西部麓山帶、嘉南地區,時間上 1900 年後事件激增;再挑兩個代表性地震說明其發震構造。

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110 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明各種求取大地震震源機制解或斷層型態的方法。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題問方法,答題要有分類架構而非零散列舉。建議依資料來源分成三大類:震波資料(初動、波形反演)、大地測量與地表觀測(GNSS、InSAR、地表破裂)、以及輔助與間接方法(餘震分布、海嘯、應力反演),每類說明原理、優缺點與適用時機。

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  2. 2

    地球為橢球體,請說明 geoid 及 reference ellipsoid,圖解說明兩者有何差異?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題核心是分清三個面:實際地形面、數學上的參考橢球,以及重力等位面性質的大地水準面。答題要先各自定義,再以一張剖面圖說明三者關係與高程系統的換算,最後點出為何測量與 GNSS 應用上一定要區分。

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  3. 3

    請解釋地球的自由震盪(free oscillation of the earth)、簡正模態(normal、高階模態(higher mode)mode) ,與表面波的關係為何?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要把「駐波」與「行進波」兩種看同一件事的方式連起來:地球自由震盪是全球尺度的駐波(簡正模態),而表面波是沿地表傳播的行進波;兩者為同一物理系統在不同觀察尺度下的表述,基本模態疊加即成表面波,高階模態則對應穿透較深的表面波振型。

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  4. 4

    圖解說明智利及馬里亞納兩種型態的隱沒帶及弧後型態,並分析可能的應力狀態及大地震發生關係。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考 Uyeda 與 Kanamori 提出的隱沒帶兩端型分類。答題主軸是:隱沒板塊的年齡與浮力決定隱沒角度,隱沒角度與板塊界面耦合強弱決定上盤應力狀態,再進一步決定弧後是壓縮造山還是張裂擴張,以及板塊界面能否累積並釋放巨大地震。

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  5. 5

    請說明地磁場長期與短期的變化。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要先把地磁場依來源分為內源(地核發電機與地殼磁性)與外源(磁層、電離層電流),再據此分述長期變化與短期變化:長期變化源自地核,時間尺度為年到百萬年;短期變化源自太陽活動與電離層,時間尺度為秒到年。

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109 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    1964年發生在阿拉斯加的大地震,其體波規模(mb)為6.2,表面波規模(MS)為8.4,震矩規模(MW)為9.1,請回答下列問題:

    (一)如何得到這三種規模?(9分)

    (二)造成這三種規模差異大之原因為何?(9分)

    (三)請估計可能的芮氏規模(ML)。推測邏輯為何?(4分)

    (22 分)

    參考架構・破題

    不同規模是用不同週期的地震波、在不同距離量測出來的,大地震釋放的能量集中在長週期,短週期量測會「飽和」。本題以1964年阿拉斯加地震(mb 6.2、MS 8.4、MW 9.1)說明規模飽和現象。

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  2. 2

    請回答下列問題:

    (一)行星要能產生磁場需要那些條件?(6分)

    (二)地球磁場的來源為何?(6分)

    (三)一般常用那些參數來描述地球磁場的大小與方向?並請詳述其所代表的意義及可能的量測範圍(含單位)。(6分)

    (18 分)

    參考架構・破題

    行星磁場多以「發電機(dynamo)理論」解釋:導電流體在行星自轉下對流,把動能轉為磁能並自我維持。作答依條件、地球磁場來源、地磁要素三部分展開。

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  3. 3

    若地震發生後,地表無明顯的破裂現象,我們可利用地球物理方法協助釐清所對應的斷層。請列出至少三種方法,並詳細說明這些方法、各自所需的資料及它們可提供的相關訊息。(12分)

    (12 分)

    參考架構・破題

    盲斷層或深部破裂沒有地表跡,要靠地震學、大地測量與地球物理探勘三類資料間接約束斷層面的位置、位態與滑移。題目要求至少三種方法,每種都要寫「方法、所需資料、可提供訊息」三件事。

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  4. 4

    下圖的地殼厚度為25 km,房屋C離震央的距離為120 km,震源深度為5 km。若已知地殼的P波速度為V1 (7 km/s),密度為 1 (3 g/cm3),上部地函的波速為V2 (8.6 km/s),密度為  2 (3.5 g/cm3),請就下圖回答下列問題:

    (一)分別定義PmP、Pg及Pn。(6分)

    (二)計算臨界角 ic (圖下方查表)。(5分)

    (三)估計圖上的臨界距離。(5分)

    (四)估計Pn和Sn在Moho面行走的距離。(5分)

    (五)分別計算到達房屋B的Pg和到達房屋C的Pn之走時。(5分)V1 ii ic ic ic V1 R1 R2 R3 V2 it角度 sin(角度) cos(角度) tan(角度)75 0.966 0.259 3.732 70 0.940 0.342 2.747 65 0.906 0.423 2.145 60 0.866 0.500 1.732 55 0.819 0.574 1.428 50 0.766 0.643 1.192 45 0.707 0.707 1.000 40 0.643 0.766 0.839 35 0.574 0.819 0.700

    (26 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  5. 5

    請回答下列問題:

    (一)地震波的振幅如何衰減?請詳細描述主要的兩種衰減效應。(9分)

    (二)若振幅A是傳播距離x的函數,它由距離x, 角頻率  , 波速c, 和衰減因子Q所決定: A( x )  A0 e  x /2 cQ 。當震波傳播經過了50 km的距離,其波速為6 km/s, Q=100,請問,對於0.5 Hz和5 Hz的震波,其振幅衰減的比例差多少?(計算時請參閱下表)(8分)e  0.005 e  0.03 e  0.09 e  0.10 e  0.13 e  0.26 e 1.5 e 2.6 e 3.5 e 5.2 0.995 0.970 0.913 0.905 0.878 0.771 0.223 0.074 0.03 0.005

    (三)說明Q值的意義和控制因子。(5分)

    (22 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

108 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請詳述地震學中描述地震發生次數與規模的關係,即 Gutenberg-Richter Law 為何?其代表何意義?(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    Gutenberg-Richter定律描述某區域某段時間內地震次數與規模呈對數線性關係:規模愈大的地震愈少。作答要寫出公式、參數意義、物理意涵與應用。

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  2. 2

    請詳述如何依地震資料以繪製地震斷層面解(fault plane solution)。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    斷層面解(震源機制解)是利用P波初動極性在震源球上的分布,劃分壓縮與伸張象限,找出兩個互相垂直的節面,其中之一為斷層面。作答依原理、步驟、結果解讀、限制說明。

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  3. 3

    野外量測重力資料經常使用多迴路(loops)方式量測。請詳細說明此法的目的和作業方式。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    相對重力儀(彈簧式)讀數會隨時間漂移,又受固體潮影響;多迴路量測是讓同一基站在短時間內重複觀測,以求得漂移曲線並校正,同時檢核閉合誤差、把測點連結到已知基準。

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  4. 4

    請詳述重力資料須作那些修正?(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    觀測重力包含地下密度異常以外的許多效應(時間變化、緯度、高程、地形),必須逐項修正,才能得到可解釋地下構造的重力異常(自由空氣異常、布蓋異常)。作答依時間性修正與空間性修正分類。

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  5. 5

    何謂居里溫度?並請詳述岩石的殘磁性有那些種類。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    居里溫度是鐵磁性物質失去自發磁化的臨界溫度;岩石冷卻通過居里溫度時記錄當時地磁場,是古地磁學的基礎。作答先定義居里溫度,再分類說明各種殘磁。

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  6. 6

    請詳述地球磁場隨時間變化有那些類型?(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    地磁場隨時間的變化依來源可分外部(太陽活動與電離層、磁層電流)與內部(地核發電機)兩類,時間尺度從秒到數百萬年。依時間尺度由短到長排列作答最清楚。

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  7. 7

    常用於地震預測的方法有那些?(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    地震預測須明確時間、地點、規模三要素;目前長期機率預估較成熟,短期確定性預測尚無可靠方法。作答依長期、中期、短期前兆分類列舉,並指出限制。

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107 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    (一)依你的理解,請說明地球內部分成幾層?(5 分)

    (二)請由下圖,波速不連續發生的深度為何?其波速變化的原因各為何?(圖中α 為 P 波波速,β為 S 波波速)(10 分)

    (三)圖中 S 波無法穿過外核的原因為何?S 波在內核重新出現的原因又是什麼?(5 分)

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  2. 2

    (一)地震發生時,要怎麼知道它是對應到斷層錯動(構造地震)呢?那一些斷層參數,可以由地震波或地震活動的特性求得?在什麼狀況下,確認地震和斷層的關係有困難?(15 分)

    (二)非斷層錯動造成的地震,其中有一類為人工震源(人造地震),請問,要如何鑑定這樣的地震?(5 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    構造地震是斷層錯動以雙力偶方式釋放應變能;可從震源機制、餘震分布、地表破裂與大地測量證據對應到斷層。人工震源(爆炸)則屬體積源,震波特性與構造地震明顯不同,可據以鑑別。

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  3. 3

    如何了解地球內部物理化學組成?請利用不同測量方法一一說明之。(15 分)全一張(背面)

    (15 分)

    參考架構・破題

    地球內部無法直接取樣,須綜合地震學、重力與轉動慣量、地磁、地熱、電性與實驗岩石學、隕石化學等間接證據,推估分層、密度、溫度與組成。依方法逐一說明「量什麼、得到什麼」。

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  4. 4

    請利用下圖,說明何謂芮氏量表法?其原理和目的為何?(15 分)

    (15 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  5. 5

    目前地震規模的計算方法有那些?其中何者能精準描述斷層與地震之物理關係?何謂地震規模飽和?參考下圖,描述 mb、ML、Ms、分別在那個規模時飽和,並說明可能原因。(30 分)Ms W M MJMA 8 =M 7 ML Mo Magnitude 6 mb M s M L 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Moment Magnitude Mw

    (30 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

104 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試解釋與比較下列名詞:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)班氏地震帶(Benioff zone)與隱沒帶(Subduction zone)

    (二)大陸漂移(Continental drift)與磁極漂移(Polar wandering)

    (20 分)

    參考架構・破題

    兩小題都是「相關但層次不同」的名詞:班氏帶是地震分布的觀測現象,隱沒帶是板塊構造的地質單元;大陸漂移是陸塊實際移動,磁極漂移則是由古地磁推得的「視」極移動。作答要先分別定義,再從本質、證據、關係三面比較。

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  2. 2

    何謂殘餘磁性?有那幾種?何謂地磁逆轉?與板塊運動有何關聯?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題四問一條線:殘餘磁性是岩石記錄古地磁的能力→不同成因有不同種類→記錄顯示地磁曾反覆逆轉→逆轉序列在海底形成對稱磁異常條帶,成為海底擴張與板塊運動的證據。

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  3. 3

    利用震波波徑的幾何性質,解釋:

    (一)為何在震央距大於 105°,即地核所產生的陰影區,可以觀測到 SV 波,但不能觀測到 SH 波?(8 分)

    (二)為何重覆反射波 PKKKKKP 並不會於反射點很快失去其能量?(8 分)

    (三)由上述(一)與(二),你可獲得何結論?(4 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要用波的偏振與邊界條件說明:外核為液體,只能傳 P 波;入射到核幔界面時,SV 波含垂直面內的運動可與 P 波互相轉換,SH 波則無法與 P 波耦合。再由核內多次反射波保持能量,推得核幔界面是強烈的阻抗對比面,結論指向液態外核。

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  4. 4

    請說明地球磁場隨時間的長期變化情形。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    地磁場不是固定不變的,長期變化(secular variation)指年至千萬年尺度、源自地核內部的緩慢變化。作答依時間尺度由短到長排列,並說明觀測依據與成因(外核發電機)。

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  5. 5

    影響岩層地電阻的因素有那些?岩層地電阻與岩層其他物性參數(如震波速度、密度、溫度等)比較,最大不同點是什麼?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    岩層地電阻率主要受孔隙中的流體控制,而非岩石骨架本身;因此它對含水、含鹽、黏土與溫度極為敏感,變化範圍跨越十幾個數量級,這是與震波速度、密度等物性最大的不同。

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103 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    如何從地震震波的傳遞知道 地函下方有 P 波速度較小的地核?(10 分) 地函下方的地核為液體?(5 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    地核的兩項性質都是由「震波到不了的地方」推得:P 波陰影區顯示地函之下有一個 P 波速度突然降低的區域;S 波無法穿過地核顯示外核不能承受剪力,是液體。

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  2. 2

    說明盤古大陸(Pangaea)、勞亞古陸(Laurasia)、岡瓦那古陸(Gondwanaland)與現今主要大陸板塊的關聯。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    本題考大陸漂移與超大陸演化:盤古大陸是古生代末期聚合的超大陸,中生代先裂為北邊的勞亞古陸與南邊的岡瓦那古陸,再分裂成今日各大陸。作答依時間順序說明裂解過程,並指出今日哪些大陸板塊來自哪一塊。

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  3. 3

    如何在地層中形成臨界折射波(critically refracted wave)或首波(head wave)?(10 分)為何能在近地表觀測到首波,卻不能在近支距觀測到首波?(10 分)為何在遠支距接收到的首波較直達波更快抵達?(10 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    首波是震波折射法的基礎:當下層速度大於上層、入射角等於臨界角時,波沿界面以下層速度滑行並向上輻射。三小題分別考成因、臨界距離的幾何限制、跨越距離後首波先到的原因,搭配公式與走時圖作答。

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  4. 4

    何謂磁偏角(magnetic declination)及磁傾角(magnetic inclination)?其最大值及最小值接近地球何處?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    磁偏角與磁傾角是描述地磁場方向的兩個角度:前者是水平面上磁北與地理北的夾角,後者是磁場向量與水平面的夾角。以地磁要素與偶極場模型說明兩者在地表的分布,指出極值所在。

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  5. 5

    如何進行地熱觀測?地熱觀測的目的為何?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    地熱觀測的核心量是地表熱流量,等於地溫梯度乘以岩石熱傳導係數。作答分「怎麼量」(陸上鑽井、海底探針、熱導率量測與校正)與「為什麼量」(地球內部熱構造、板塊構造、資源與災害)兩大段。

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102 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    解釋及比較下列各組名詞:(每小題 4 分,共 12 分)

    (一)轉型斷層(transform fault)與走向滑移斷層(strike-slip fault)

    (二)相速(phase velocity)與群速(group velocity)

    (三)雷利波(Rayleigh wave)與洛夫波(Love wave)

    (12 分)

    參考架構・破題

    三組名詞都是「容易混淆」的成對概念,每組 4 分,作答要精簡:各自定義、再點出本質差異。轉型斷層是板塊邊界,走滑斷層是運動型態;相速與群速是頻散介質中的兩種速度;雷利波與洛夫波是兩種表面波的偏振與存在條件。

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  2. 2

    試說明各項重力修正之原因與方法。(18 分)

    (18 分)

    參考架構・破題

    重力儀讀數包含與地下密度異常無關的效應:儀器漂移、潮汐、緯度、高程、地形與測點下方岩體。重力修正的目的是逐項移除這些效應,得到能反映地下密度變化的重力異常。依處理順序逐項寫原因、公式與方法。

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  3. 3

    試繪出直達波、反射波及折射波之走時曲線。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題以「單一水平層覆蓋於半無限介質(V1<V2,層厚 h)」的二層模型為基礎,分別推導直達波、反射波、折射波(首波)的走時方程式,再畫在同一張 t–x 圖上,並標出交會距離與臨界距離等特徵量。

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  4. 4

    地球內部三個大的不連續面(Moho, Gutenberg, inner-core)是如何發現的?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    地球內部的三個主要不連續面都是從地震波走時與波相的異常推論出來的:地殼與地函間的莫霍面、地函與外核間的古氏面、外核與內核間的內核界面,作答要依序說明「誰、用什麼觀測、得到什麼結論」。

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  5. 5

    試由地磁的證據描述板塊漂移學說。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    地磁是支持大陸漂移、海底擴張進而發展成板塊構造學說的關鍵證據,作答可分兩條主線:大陸岩石的古地磁(視極移曲線)與海洋地殼的磁條帶(地磁倒轉紀錄)。

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  6. 6

    在臺灣地區地震定位有那些困難?並請提出可能的解決之道。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界,構造複雜、地震頻繁且許多地震發生在海域,使地震定位面臨速度模型、測站分布與深度解析等困難;作答應先列困難,再逐項對應解決方法。

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題目來源:考選部考畢試題查詢平臺(政府資訊公開資料);參考架構為本站自撰,僅供準備方向參考,非官方標準答案。最後更新:。