国立中央大学地球科学系口试考古题

國立中央大學地球科學系地球科學筆試：1.恐龍的滅絕是否符合均變說，試簡述為什麼！2.台灣是位在哪兩個板塊的交界帶上？3.地球中的不連續面是如何發現的？4.地震波中有一段低速帶，這一段大約在地球內部哪裡？5.台灣有產油氣的地區大都位在那種地形上？6.台灣的金礦是由於哪種作用而使得金礦集中在金瓜石？7.試述鮑氏反應。8.如何由地殼均衡說來說明大陸漂移說。9.板塊的隱沒帶大多出現在哪？10.試述地震波的特性。11.在墾丁國家公園，為何較古老的化石出現在較高的地方？12.試述符號所代表的意義。（略）13.颱風都出現在哪一帶？為什麼？14.為何每次冷鋒南下，台灣都會吹起東北風？15.每逢五、六月來臨的梅雨是如何形成的？16.形成冰雹的多為那種雲系？17.當台灣冬天時，地球是在軌道面上的哪一點？18.四季形成的原因？19.望遠鏡為何口徑越大越好？20.在台灣的四季共可以觀測到多少星座。21.「波煞」的形成原因？22.若「赫伯常數」不固定為一定值，計算出來的數值代表什麼含意？23.颱風的行進方向軌跡，由什麼因素控制著？24.鑽石的學名？25.在哪種岩類中最易發現化石？小論文寫作：地震學的歷史沿革認識環境地質學的應用二選一（抽籤）（P.S）以上考場有提供資料=====================地震學的歷史沿革(板塊構造學說的發展史)1.大陸漂移學說之前的想法冷縮與熱脹說：十七世紀初期有兩派科學家爭論地球上的火山、地震和山脈的成因﹕(1)有一派認為原始地球是熔融狀態，而後逐漸冷卻收縮，體積減少使地殼受到擠壓，因而形成山脈和地震。(2)另一派認為地球內部會發熱，早期的地球體積較小，後來地球變熱而膨脹，大陸地殼變分裂為好幾塊，並由分裂處形成海洋地殼。2.地殼均衡學說(1)大陸地殼和海洋地殼都是浮在密度較大的地函之上，並且達到平衡狀態，因此較高的地表便有較高的根部，地表由於侵蝕和沈積的結果高度不斷改變，因此地殼就要產生垂直方向的運動，以達成新的平衡狀態。(2)大陸地殼的密度(2.7g/cm3)比地函(3.15g/cm3)小15％，而海洋地殼(2.85g/cm3)則比地函(3.15g/cm3)小10％，所以浮在地函上較輕的大陸地殼要比較重的海洋地殼高出許多。(3)加拿大北部和北歐的斯堪地那維亞半島，在冰河時期都為厚層的冰層覆蓋，地面受到重壓而下降，現在冰層已經融化壓力減少，目前正以每年1公分的速度向上隆起，這是地殼均衡學說最佳的例證。3.大陸漂移學說(1)1912年韋格納首先提出「大陸漂移學說」，他認為大陸會在地表緩慢漂移，有時大陸會分裂成好幾塊，有時又會碰撞而據在一起。(2)韋格納並非最先提出這種觀點的人，不過他提出相當的證據﹕若以大陸斜坡的中點為界限，將全球的大陸重新拼合起來，可以得到契合良好的古大陸，其中尤以南美洲和非洲的契合最為良好。非洲和南美洲的地質構造呈現連續性的分布，甚至連礦床的分布也相互對應。世界各地如非洲、南美洲、馬達加斯加島、南極大陸、澳洲及印度半島上，二億年前的地層中均有冰川作用的遺跡，由其刻痕的方向顯示這些大陸曾連在一起過。以上各地的許多地層都含有相同的陸相化石，例如在南美洲和非洲的兩岸之間都有的恐龍化石，這些陸相化石不可能穿越長達數千公里的海洋，除非這些海洋曾連在一起過。(3)由於韋格納無法提出大陸漂移學說的動力來源因此許多學者抱著懷疑的態度，直到二次大戰之後這個學說才被重新提出。4.海底擴張學說(1)1962年赫斯首先根據中洋及兩側的對稱性關係提出「海底擴張學說」(2)地質學上的證據：由中洋脊兩側向外地殼的年齡越來越古老，到海溝最古老。(圖2-6)海溝和島弧均平行伴生。轉形斷層多地震。由中洋脊向兩側沈積物厚度越來越厚。海洋地殼不老於兩億年。(3)地球物理上的證據：中洋脊地熱流量最高而海溝最少。海溝和島弧多深源地震而中洋脊多淺源地震。地磁記錄在中洋脊兩側呈現對稱性分布。5.板塊構造學說(1)1967~1968年，勒比雄、麥肯齊、摩根等科學家提出。(2)綜合大陸漂移學說和海底擴張學說以及近代地震學的證據，科學家對地球板塊活動的機制已有初步的了解，地球的板塊（即岩石圈的部份，包括地殼和一部份上部地函）位於軟流圈的上方，軟流圈的熱對流現象像一種輸送帶式的運動，不斷帶動上方剛性板塊的運動，新的物質不斷在中洋脊處形成，運送到海溝處海洋板塊會隱沒下傾，然後又在地函中融化，地球上板塊間的相對運動造成各種海溝、島弧、褶曲山脈及地球上的各種地形景觀。地殼均衡學說如圖依所示，要使AB線段的壓力均等，其上方的重力必須相同。大陸地殼和海洋地殼同樣是浮在密度比較大的地函上，但是因為構成大陸地殼的花岡岩比地函輕15%，而構成海洋地殼的玄武岩比地還輕10％。外加上我們知道海洋地殼平均約厚5公里上方又有沈積物2公里和海水4公里(皆平均值)，為了使圖中的AB線段上方的壓力均等，大陸地殼必定要相當的厚！為了要平均壓力，絕大部分厚度的大陸地殼還必須在海平面以下，如圖所示。======================認識環境地質學的應用(應用地質學及其重要性)地質學基本上可分為物理地質學（physicalgeology）、歷史地質學（historicalgeology）及應用地質學（appliedgeology）三大部門。應用地質學係地質學各個不同學科（例如：礦物學、岩石學、礦床學、古生物學、地層學、構造學、地形學、地球物理學及地球化學等）在資源、工程、水及軍事問題上的應用（GlossaryofGeology,1972）。近年來，由於資源及土地利用而引起的地質災害及水質污染等問題逐漸受到重視，環境問題亦成為應用上的另一項重點。人類賴以維持生活的自然資源幾乎都直接或間接地來自組成地球外殼的物質。例如：製造器具與機器的金屬原料，製造水泥、陶瓷及耐火材料的礦石，用做建築及裝飾的石材，供給能源的煤、石油、天然氣及核燃料等。甚至一切生命所需的空氣和水，大多數是當岩漿凝結成地殼的時侯，從岩石中釋放出來的；糧食亦由岩石風化後所生成的土壤提供植物生長及繁殖而得以供應不絕。凡此皆須應用地質學的知識與技術，從事探測及開發利用。吾人為改善生活環境所做的土木工程建設不外「雕」與「塑」兩個基本動作。「雕」即開挖土石，例如：隧道及基礎開挖等。「塑」則利用砂石、鋼筋及水泥等自然材料建造結構物，例如：水壩、房舍及橋樑等。如何有計畫及有效率地雕塑地表與淺部地殼，以適合人類的居住及活動，自然須要地質學及各相關學科的有效應用。地下水方面須瞭解含水層的地質與水質特性、水源補助及滲漏問題等。凡此皆有待水文地質專家及構造地質、地球物理與地球化學專家的投入工作，方能做到有效的開發與利用。軍事方面，自然資源常成為戰略上所必須掌握的一項重點。例如：第二次世界大戰中日本發動太平洋戰爭，其主要目的之一即為取得東南亞各國的資源；後來軸心國戰敗也導因於資源的掌握不如以美國為主的同盟國。區域地質及礦床的瞭解，能幫助軍事家做成戰略上的正確決定。自然資源基本上可分為再生資源，例如：農產及林產品等，及消耗性或非再生資源，例如：礦產及化石燃料等。土壤及水一旦受到污染短時間內甚難重新使用，故亦屬非再生資源。由於人類生活品質不斷提高，對於非再生資源的需求也與日俱增，若干年後終會有用罄的時侯。據Pehrson（1972）統計，全世界石油蘊藏量還可供應未來三十八年的使用，天然氣則為四十年。1972年後雖然陸續有若干大油田發現（尤其是海域石油），但是數十年後的展望仍不樂觀。核燃料方面，雖可提供為替代能源，但其儲量仍為有限，且其廢料處理問題，至今仍未完全解決。土木工程建設常導致地質災害，例如：山崩、地陷等；天然地質災害亦常使工程建設未能達成預期目標。工業開發則常帶來水及環境的污染。凡此皆有待從環境地質學的角度，在資源開發、土地利用及人類活動間取得一平衡點，對人類未來的環境品質做出最大的貢獻。綜觀上述各點可知，應用地質學是一門與人類生活息息相關而不可忽視的學科。從事地球科學研究者，雖不一定人人皆走應用路線，但是，在追求真理之餘，也不仿瞭解一下所習學科，或所從事的研究，是否尚有附帶的應用價值，而對社會有所回饋。==============國立中央大學地球科學系地球科學筆試：1.恐龍的滅絕是否符合均變說，試簡述為什麼！均變說(由赫登首創，他)認為可藉由觀測現代正在進行的地質作用，推測古代形成的岩石曾經歷的過程，(赫登)認為書寫地球歷史的原則今日與過去是相同的，而未來也會與今日相同，不必借用地球所沒有的力量，除了慎選正確的原理外，其餘的均可一律摒除不睬。(均變說即Thepresentisthekeytothepast，此為現代地史學的中心思想，赫登以uniformityintime稱之，uniformitarianism則是十九世紀中期的Whewell所創。)以今日的觀點解釋，支配地球所發生種種現象的物理、化學、生物原理，在過去、現在與未來都是均一不變的，瞭解現在正在進行的地質作用的原理，便可推測地球的過去或未來的演變。不變的是原理原則，但不同時代的背景不同，相同的事件未必會重演，例如：前寒武紀沈積了大量的鐵礦，但現在大氣化學組成以大大改變，同樣的化學作用已不再大規模發生。恐龍滅絕的原因，眾說紛紜。(目前比較有人在提的有)主要有：地球變動（如地震或火山爆發）、小行星或彗星（隕石）撞擊地球，其他還有有毒植物大量繁衍、小型哺乳動物（尤其是齧齒類）產生等。從均變說的觀點來看，恐龍滅絕的原因並不符合均變說。(目前，學界較公認的原因，是有一顆直徑約10公里大小的隕石撞擊到地球，撞擊地點懷疑是在中南美洲的猶加敦半島。由於撞擊地點位在海陸交界，因此撞擊當時可能會造成海嘯，淹沒陸地；撞擊時產生的的高熱，則引起森林大火；撞擊時激起的塵埃與森林大火的灰燼，隨大氣氣流遍佈全球，造成陽光被遮蔽，地球氣候隨之丕變，使得植物無法生長，動物也隨之滅亡。目前支持這項說法的證據，除了已經在猶加敦半島找到的隕石坑外，還有恐籠滅絕時的白堊紀（K）、第四紀（T）交界處有一層黑色薄層（K/T邊界），其中含有異常多的銥元素。銥在地球上為稀有元素，但在小行星中含量很多。這個K/T邊界在全球都有發現，但愈靠近猶加敦半島的隕石坑遺跡，K/T邊界層愈厚；並在周邊的岩石土壤中，找到高溫石英，這種礦物只有在撞擊力道非常強、溫度非常高的環境中才會產生。因此，大部分的科學家相信，隕石撞擊應是恐龍或其他類似滅絕事件的主因。但是，有一小部分科學家認為：火山爆發也會引起海嘯、森林大火、陽光遮蔽致使氣候改變等現象，甚至他們認為連銥元素異常也有可能是因為火山噴發時，岩漿所含有的成分是比較接近地球內部的物質，有可能地球內部也含有大量的銥元素，只是沒有顯露在地表而已。)2.台灣是位在哪兩個板塊的交界帶上？台灣位在歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的交界帶上。3.地球中的不連續面是如何發現的？西元一九¡九年南斯拉夫地震學家莫荷羅維奇氏（A.Mohorovicic）研究古伯河谷（KulpaValley）所發生的地震，發現當時在地震儀上收到的兩組P波和S波中，晚到的一組P波和S波是直接由震源傳播過來的，而另一組先到的P波和S波是經過不連續面再折射到地面上來的。因而發現了地球中的不連續面。(這個不連續面在地面下約五十公里處，其上下物質有相當大的差異，因而使波速發生變化，這可能意味著其上下物質有化學成分或物理性質的突變。為了紀念莫氏的發現，故稱此不連續面為莫氏不連續面（M-discontinuityorMoho）。在莫氏不連續面上的部份叫做地殼（Crust），以下的部份叫做地函（Mantle）。此後在地表下二千九百公里處又發現一個不連續面存在，名叫古氏不連續面（Wiechert-Gutenberg）。這個不連續面可分開其上的地函和其下的地核（Core），表示兩者又有化學成分或物理性質的變化，使得P波速度突然減低而S波在其之下不能傳播。由此可知，地球由好幾層不同性質的東西所組成，我們可以概略地把地球的內部自上而下分為三層，即地殼、地函、地核。)4.地震波中有一段低速帶，這一段大約在地球內部哪裡？在