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<li class="nav-item"><a href="#methods" class="nav-link">研究方法</a></li>
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<li class="nav-item"><a href="#interpretation" class="nav-link">資料解譯</a></li>
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<h2>使用哪些方法?</h2>
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<p>地球物理技術通過測量地表的物理性質來推斷地下的結構。主要可分為地震、位能場與熱流三大類方法。</p>
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<div class="table-container">
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<table
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<caption>地球物理技術分類</caption>
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<thead>
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<tr><th>技術分類</th><th>主要方法</th><th>測量性質</th><th>研究性質</th></tr>
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</thead>
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<tbody>
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-
<tr><td rowspan="2" class="category"
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<tr><td colspan="3"><i>利用震波傳播特性繪製地下結構,最為直接。</i></td></tr>
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-
<tr><td rowspan="2" class="category"
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| 54 |
<tr><td colspan="3"><i>測量地球天然場的微小變化,適合大範圍普查。</i></td></tr>
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| 55 |
-
<tr><td rowspan="2" class="category"
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<tr><td colspan="3"><i>研究地球內部熱量的傳導與分布。</i></td></tr>
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</tbody>
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</table>
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<p><strong>問:「如果地下長這樣,我會測到什麼?」</strong></p>
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| 69 |
<p>正演是基於一個假設的地下模型,計算其理論響應,並與實際觀測數據比較。解譯者反覆調整模型,直到理論與觀測匹配為止。</p>
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<div class="figure-container">
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<source srcset="1000029378-small.jpg" media="(max-width: 768px)">
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<img src="1000029378.jpg" alt="正演模擬範例,展示(a)觀測重力異常曲線,(b)初始模型預測異常,(c)調整後模型與觀測曲線吻合" loading="lazy">
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</picture>
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| 75 |
<figcaption><strong>圖 1.7 正演模擬範例:</strong> (a) 觀測重力異常。(b) 根據初始模型預測異常。(c) 調整模型直到預測曲線與觀測曲線吻合。</figcaption>
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</div>
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</div>
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<p><strong>問:「我測到了這些數據,造成它的地下結構是什麼?」</strong></p>
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| 81 |
<p>反演是將觀測數據作為輸入,通過數學演算法直接求解,從而產生一個能夠解釋這些數據的地下模型。</p>
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<div class="figure-container">
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<source srcset="1000029377-small.jpg" media="(max-width: 768px)">
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<img src="1000029377.jpg" alt="反演範例,展示(a)觀測原始地震數據,(b)建立走時圖,(c)套入反演公式,(d)獲得最終的地層速度與厚度模型" loading="lazy">
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</picture>
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| 87 |
<figcaption><strong>圖 1.6 反演範例:</strong> (a) 觀測原始地震數據。(b) 建立走時圖。(c) 套入反演公式。(d) 獲得最終的地層速度與厚度模型。</figcaption>
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| 88 |
</div>
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</div>
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@@ -113,10 +105,7 @@
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<h2>綜合範例:一個重力模型的誕生</h2>
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<p>下面這個例子完美展示了如何整合所有資訊,建立一個可靠的地球物理模型。</p>
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<div class="figure-container">
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<
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<source srcset="1000029379-small.jpg" media="(max-width: 768px)">
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<img src="1000029379.jpg" alt="綜合範例圖解,展示(a)收集約束條件,包括觀測重力異常曲線、地表露頭、鑽井資料、地形和震測反射剖面,(b)建立與驗證模型,顯示地下地質模型與密度值,以及理論重力異常曲線與實際觀測曲線的吻合" loading="lazy">
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</picture>
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| 120 |
<figcaption><strong>綜合範例圖解:</strong></figcaption>
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| 121 |
</div>
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<div class="case-study-steps">
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<div class="topic-grid">
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<div class="topic-item">
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<h3
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<
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<p>這是一種被動式的探測技術。它利用源自太陽風與全球閃電活動等自然現象產生的天然電磁波作為場源 [3]。當這些電磁波傳入地下,會因不同岩層的電阻率而產生衰減和相位變化。科學家在地表同步測量電場與磁場的微弱變化,就能反推出從淺至深數公里範圍內的電阻率分布結構,進而描繪出低電標示誌熱水儲集層的影像 [1, 4]。</p>
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</div>
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</div>
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<div class="topic-item">
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<h3
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<
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| 219 |
-
<p><strong>原理與應用:</strong>居禮點是指磁性礦物會失去其鐵磁性的臨界溫度(約攝氏580度) [6, 7]。透過航空磁力測量數據,科學家可以估算出居禮點的深度 [8, 9]。在地熱活躍區,因有深部熱源,居禮點深度會異常地淺 [6]。因此,尋找淺層居禮點異常是判斷區域熱流高低、尋找潛在地熱熱源的有效工具 [9]。</p>
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</div>
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</div>
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<div class="topic-item">
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<h3
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<
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<p>此方法如同為地層拍攝超音波。使用人工震源在地表激發震波,當震波遇到不同岩層的交界面時,一部分能量會反射回地表,被檢波器記錄下來 [5, 10]。透過分析震波的旅行時間,就可以精確繪製出地下的斷層等構造,而這些斷層往往是控制地熱流體上升的關鍵通道 [10]。</p>
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</div>
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</div>
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<div class="topic-item">
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<h3
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<
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<p><strong>原理與應用:</strong>在地熱區,深部的岩漿庫或高溫熱源通常密度較低。因此,重力測勘可以幫助定位與地熱活動相關的深部構造、岩漿侵入體(熱源)或大型斷裂帶 [5, 14]。重力異常圖可以提供地下地質結構的宏觀圖像,常與其他方法結合使用 [15]。</p>
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</div>
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</div>
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</div>
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<hr>
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<a href="#" class="nav-logo">地球物理學</a>
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<li class="nav-item"><a href="#methods" class="nav-link">研究方法</a></li>
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<li class="nav-item"><a href="#interpretation" class="nav-link">資料解譯</a></li>
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| 41 |
<h2>使用哪些方法?</h2>
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| 42 |
<p>地球物理技術通過測量地表的物理性質來推斷地下的結構。主要可分為地震、位能場與熱流三大類方法。</p>
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| 43 |
<div class="table-container">
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| 44 |
+
<table>
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| 45 |
<thead>
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| 46 |
<tr><th>技術分類</th><th>主要方法</th><th>測量性質</th><th>研究性質</th></tr>
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| 47 |
</thead>
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| 48 |
<tbody>
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| 49 |
+
<tr><td rowspan="2" class="category">地震方法<br>(SEISMIC)</td><td>天然/人工震源</td><td>地震動</td><td>波速(V), 衰減(Q), 密度(ρ)</td></tr>
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| 50 |
<tr><td colspan="3"><i>利用震波傳播特性繪製地下結構,最為直接。</i></td></tr>
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| 51 |
+
<tr><td rowspan="2" class="category">位能場方法<br>(POTENTIAL)</td><td>重力法 / 磁力法</td><td>重力加速度(g) / 磁場(F)</td><td>密度(ρ) / 磁化率(χ)</td></tr>
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| 52 |
<tr><td colspan="3"><i>測量地球天然場的微小變化,適合大範圍普查。</i></td></tr>
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| 53 |
+
<tr><td rowspan="2" class="category">熱流方法<br>(HEAT FLOW)</td><td>地溫測量</td><td>地溫梯度(∂T/∂z)</td><td>熱導率(k), 熱流(q)</td></tr>
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| 54 |
<tr><td colspan="3"><i>研究地球內部熱量的傳導與分布。</i></td></tr>
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| 55 |
</tbody>
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| 56 |
</table>
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| 66 |
<p><strong>問:「如果地下長這樣,我會測到什麼?」</strong></p>
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| 67 |
<p>正演是基於一個假設的地下模型,計算其理論響應,並與實際觀測數據比較。解譯者反覆調整模型,直到理論與觀測匹配為止。</p>
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| 68 |
<div class="figure-container">
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| 69 |
+
<img src="1000029378.jpg" alt="Figure 1.7: Forward Modeling Example">
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| 70 |
<figcaption><strong>圖 1.7 正演模擬範例:</strong> (a) 觀測重力異常。(b) 根據初始模型預測異常。(c) 調整模型直到預測曲線與觀測曲線吻合。</figcaption>
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| 71 |
</div>
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| 72 |
</div>
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| 75 |
<p><strong>問:「我測到了這些數據,造成它的地下結構是什麼?」</strong></p>
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| 76 |
<p>反演是將觀測數據作為輸入,通過數學演算法直接求解,從而產生一個能夠解釋這些數據的地下模型。</p>
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| 77 |
<div class="figure-container">
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| 78 |
+
<img src="1000029377.jpg" alt="Figure 1.6: Inversion Example">
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<figcaption><strong>圖 1.6 反演範例:</strong> (a) 觀測原始地震數據。(b) 建立走時圖。(c) 套入反演公式。(d) 獲得最終的地層速度與厚度模型。</figcaption>
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| 80 |
</div>
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| 81 |
</div>
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| 105 |
<h2>綜合範例:一個重力模型的誕生</h2>
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| 106 |
<p>下面這個例子完美展示了如何整合所有資訊,建立一個可靠的地球物理模型。</p>
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| 107 |
<div class="figure-container">
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| 108 |
+
<img src="1000029379.jpg" alt="Case Study Figure">
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| 109 |
<figcaption><strong>綜合範例圖解:</strong></figcaption>
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| 110 |
</div>
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| 111 |
<div class="case-study-steps">
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| 193 |
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<div class="topic-grid">
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<div class="topic-item">
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| 196 |
+
<h3>1. 電磁法 (Electromagnetic Methods)</h3>
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| 197 |
+
<p>電磁法是地熱探勘中最核心且有效的方法之一,其基本原理是探測地下岩層的「電阻率」(Resistivity)。地熱系統中的熱水通常富含溶解的礦物質(鹽類),使其導電性極佳,呈現出「低電阻」的特性。因此,在地表下找到大規模的低電阻異常區,往往就意味著找到了潛在的熱水儲集層 [1, 2]。</p>
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| 198 |
+
<h4>大地電磁法 (Magnetotellurics, MT)</h4>
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| 199 |
+
<p>這是一種被動式的探測技術。它利用源自太陽風與全球閃電活動等自然現象產生的天然電磁波作為場源 [3]。當這些電磁波傳入地下,會因不同岩層的電阻率而產生衰減和相位變化。科學家在地表同步測量電場與磁場的微弱變化,就能反推出從淺至深數公里範圍內的電阻率分布結構,進而描繪出低電標示誌熱水儲集層的影像 [1, 4]。</p>
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</div>
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<div class="topic-item">
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+
<h3>2. 磁力法 (Magnetic Method)</h3>
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| 204 |
+
<p>磁力法的原理是測量地表磁場的細微變化,這些變化主要由地下岩石的磁性差異引起 [5]。在地熱探勘中,其最重要的應用是「居禮點深度 (Curie Point Depth, CPD)」分析。</p>
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| 205 |
+
<p><strong>原理與應用:</strong>居禮點是指磁性礦物會失去其鐵磁性的臨界溫度(約攝氏580度) [6, 7]。透過航空磁力測量數據,科學家可以估算出居禮點的深度 [8, 9]。在地熱活躍區,因有深部熱源,居禮點深度會異常地淺 [6]。因此,尋找淺層居禮點異常是判斷區域熱流高低、尋找潛在地熱熱源的有效工具 [9]。</p>
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| 206 |
</div>
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| 207 |
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| 208 |
<div class="topic-item">
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| 209 |
+
<h3>3. 震測法 (Seismic Methods)</h3>
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| 210 |
+
<p>震測法利用震波在不同地質介質中傳播速度和路徑的特性來描繪地下結構,主要分為主動式與被動式兩種。</p>
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| 211 |
+
<h4>反射震測法 (Reflection Seismology)</h4>
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| 212 |
+
<p>此方法如同為地層拍攝超音波。使用人工震源在地表激發震波,當震波遇到不同岩層的交界面時,一部分能量會反射回地表,被檢波器記錄下來 [5, 10]。透過分析震波的旅行時間,就可以精確繪製出地下的斷層等構造,而這些斷層往往是控制地熱流體上升的關鍵通道 [10]。</p>
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| 213 |
</div>
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| 214 |
<div class="topic-item">
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| 215 |
+
<h3>4. 重力法 (Gravity Method)</h3>
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| 216 |
+
<p>重力法的原理是利用精密儀器在地表測量重力值的微小差異 [2]。這些差異主要由地下不同岩石的密度變化所造成 [14]。</p>
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| 217 |
+
<p><strong>原理與應用:</strong>在地熱區,深部的岩漿庫或高溫熱源通常密度較低。因此,重力測勘可以幫助定位與地熱活動相關的深部構造、岩漿侵入體(熱源)或大型斷裂帶 [5, 14]。重力異常圖可以提供地下地質結構的宏觀圖像,常與其他方法結合使用 [15]。</p>
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| 218 |
</div>
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| 219 |
</div>
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<hr>
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| 222 |
</section>
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| 223 |
</main>
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| 224 |
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| 225 |
+
<a href="#" class="back-to-top" title="回到頂部">
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| 226 |
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 24 24" fill="currentColor"><path d="M11.9999 10.8284L7.05023 15.7782L5.63602 14.364L11.9999 8L18.3638 14.364L16.9496 15.7782L11.9999 10.8284Z"></path></svg>
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| 227 |
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| 233 |
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