構造地質學

　　本書共分18章，精選例題53個，深入淺出。利用簡單數學工具解答複雜構造地質問題。詳細解說等角度、等面積投影公式推導及應用，簡化解題效率及精確度。解題採用圖解法及數學解法並重，佐以Vb及Excel解答校核。編製工具程序35小項、鑽探展示版及等密度專案等程式，大小程式共計37個，使用簡易。

　　本書之最大特色是利用第一章所介紹之數學方法，以推導及解釋與構造地質有關之問題。大量使用到「向量點積」、「向量叉積」、「向量三重積」、「向量迴轉」、「空間平面方程式」，及「解聯立三元一次方程式」等簡單數學工具。為簡化計算工作，特將本書常用數學工具及各類地質問題解答等，編寫成電腦「工具程式（內含35程序）」、「等密度圖」、「鑽探取樣」及「多面體岩楔」程式，分享讀者。

作者簡介

學歷：泰國亞洲理工學院水資源工程碩士班畢業
經歷：(1)國中數學教員(2)郵局高級土木技術員(3)台北市政府工程員、幫工程師、技正、九職等土木研究員(4)前世新大學、前台北科大、前文化大學、前海洋大學兼任講師(5)工程顧問公司總經理、負責人(6)臺灣省土木技師公會第一屆理事(7)臺灣省水利技師公會創會理事長(第一、第二屆)(8)臺灣省土木技師公會第八屆山坡地開發委員會委員(9)臺北市土木技師公會第八屆山坡地開發委員會委員(10)財團法人國家政策研究基金會永續發展組特約研究員(2006,2007,2008)

第０章　本書導讀及電腦程式使用說明 0-1

(A) 本書導讀
0.1 前言 0-2
0.2 本書簡介 0-2
0.3 作業系統 0-3
0.4 本書光碟使用說明 0-3
0.4.1 隨書光碟內容 0-3
0.4.2 程式安裝 0-4
0.4.3 程式移除 0-4
0.5 本書導讀及建議研讀順序 0-5

(B) 電腦程式使用說明
0.6 前言 0-6
0.7 「工具程序」 0-7
0.8 「部份例題展示版」 0-12
0.8.1 鑽探取樣求岩層位態 0-12
0.9 「專案程式」 0-14
0.9.1 等密度圖繪製 0-14
0.10 線上資料輸入 0-17
0.10.1 資料輸入方塊 0-17
0.10.2 資料輸入樣板 0-20
0.11 「資料瀏覽」程序功能介紹 0-23
0.11.1 資料快速處理 0-23
0.11.2 共同對話方塊資料處理 0-25
0.12 「圖檔瀏覽」程序功能介紹 0-26
0.13 列印表單(表單列印)或直接列印及列印功能鍵介紹 0-29

第1章　常用數學觀念介紹 1-1
1.1 前言 1-2
1.2 座標系統 1-2
1.3 向量 1-3
1.4 向量加減計算 1-4
1.5 向量與純量乘積 1-5
1.6 向量點積 1-6
1.7 向量叉積 1-8
1.8 純量三重積 1-11
1.9 空間平面 1-13
1.10 三元一次聯立方程式 1-16
1.11 兩平面交線 1-16
1.11.1 聯立方程式解法 1-16
1.11.2 向量解法 1-18
1.12 岩楔交點相對位置 1-20
1.12.1向量解法 1-20
1.12.2 聯立方程式解法 1-21
1.13 三度空間向量繞任意軸旋轉 1-26

第2章 地質專有名詞與空間平面 2-1
2.1 前言 2-2
2.2 地質名詞 2-2
2.2.1 方向角及方位角 2-2
2.2.2 露頭 2-3
2.2.3 走向 2-3
2.2.4 傾向 2-4
2.2.5 正傾角 2-4
2.2.6 傾向向量 2-4
2.2.7 位態 2-4
2.2.8 視傾角 2-4
2.2.9 線向 2-4
2.2.10 傾沒角 2-4
2.2.11 側角或側傾角 2-4
2.2.12 不連續面 2-5
2.2.13 節理 2-5
2.2.14 層面 2-5
2.2.15 葉理 2-5
2.2.16 片理 2-5
2.2.17 褶皺 2-6
2.2.18 斷層 2-6
2.3 空間平面 2-6
2.4 結論 2-12

第3章 等角度投影 3-1
3.1 前言 3-2
3.2 空間平面圖像 3-2
3.3 等角度投影 3-3
3.3.1 等角度大圓投影 3-7
3.3.2 等角度小圓投影 3-9
3.4 投影圖上角度之量測 3-13
3.5 等角度投影作圖法 3-15
3.5.1 作圖法原理介紹 3-15
3.5.2 等角度投影應用及例題解說 3-16

第4章 等面積投影 4-1
4.1 前言 4-2
4.2 等面積投影 4-2
4.3 小圓投影 4-8
4.4 投影圖上角度之量測 4-10
4.5 等面積球體投影應用 4-10

第5章 等角度投影與等面積投影比較及等密度圖製作 5-1
5.1 前言 5-2
5.2 等角度投影與等面積投影性質比較 5-2
5.3 β圖製作 5-5
5.4 等密度圖製作 5-5
5.4.1 丹尼斯曲線細胞網狀計數法 5-5
5.4.2 同心圓細胞網狀計數法 5-7
5.4.3 格子點法 5-8
5.4.4 美利斯法 5-9
5.5 等密度圖電腦繪圖簡介 5-10
5.6 結論及建議 5-14

第6章 正交投影圖解法 6-1
6.1 前言 6-2
6.2 正交投影圖解法之數學原理 6-2

第7章 主要岩層構造 7-1
7.1 前言 7-2
7.2 皺摺簡介 7-2
7.2.1 鉸點 7-2
7.2.2 肢或翼 7-2
7.2.3 軸面 7-2
7.2.4 頂線 7-3
7.2.5 槽線 7-3
7.2.6 褶皺軸斜 7-3
7.2.7 向斜層 7-3
7.2.8 背斜層 7-4
7.3 褶皺分類 7-5
7.3.1 依據軸面傾角區分 7-5
7.3.2 依據兩肢夾角區分 7-6
7.3.3 依據兩肢相對長度區分 7-6
7.3.4 依據褶皺作用型式區分 7-7
7.4 斷層 7-7
7.4.1 滑距 7-8
7.4.2 移距 7-9
7.4.3 間隔 7-9
7.4.4 磨擦邊 7-9
7.5 節理 7-9
7.5.1 走向節理 7-9
7.5.2 傾角節理 7-9
7.5.3 層面節理 7-9
7.5.4 縱向節理 7-9
7.5.5 斜交節理 7-9

第8章 岩層構造應力及應變 8-1
8.1 前言 8-2
8.2 應力種類 8-2
8.2.1 張（拉）應力 8-2
8.2.2 壓應力 8-3
8.2.3 剪應力 8-4
8.2.4 彎曲應力 8-4
8.2.5 扭轉應力 8-5
8.3 雙軸應力 8-6
8.4 岩層應力與應變關係 8-7

第9章 正傾角及視傾角 9-1
9.1 前言 9-2
9.2 正傾角及視傾角 9-2
9.3 傾斜平面構造線 9-5
9.4 已知三點座標求岩層位態 9-7

第10章 構造平面交線 10-1
10.1 前言 10-2
10.2 兩平面之交線 10-2
10.2.1 數學解法 10-2
10.2.2 等角度大圓投影圖解法 10-5
10.3 地質構造線觀測 10-8
10.4 傾斜平面上線性構造線 10-24

第11章 向量迴轉 11-1
11.1 前言 11-2
11.2 三度空間向量繞任意軸旋轉 11-4
11.3 二層傾覆問題探討 11-5
11.4 褶皺傾覆應用問題 11-10
11.5 褶皺線性構造線 11-12
11.5.1 數學解法 11-14
11.5.2 等角度投影解法 11-14
11.6 斷層迴轉問題 11-16

第12章 斷層滑距問題 12-1
12.1 前言 12-2
12.2 斷層滑距間之相對關係 12-2
12.3 岩體平面3D交點 12-4
12.4 走向滑距 12-6
12.5 傾角滑距 12-11
12.6 傾斜滑距 12-16
12.7 兩組礦脈滑距問題 12-22

第13章 地質資料調查概述 13-1
13.1 前言 13-2
13.2 一般地表地質調查項目 13-2
13.2.1 基岩部份（Bedrock） 13-3
13.2.2 地質構造部份 13-3
13.2.3 地表地質部份 13-3
13.2.4 水文地質部份 13-4
13.2.5 現行地質作用部份 13-4
13.3 地質探測 13-4
13.3.1 遙感探測 13-4
13.3.2 航測辨識 13-4
13.3.3 地球物理探測 13-4
13.3.4 試坑探測 13-5
13.3.5 橫坑探測 13-5
13.3.6 野外地質調查 13-5
13.3.7 鑽探及取樣 13-5
13.4 地表地質調查 13-5
13.5 地質鑽探 13-6
13.5.1 鑽探機械 13-6
13.5.2 岩心取樣 13-8
13.5.3 岩心位態 13-8
13.5.4 鑽孔孔壁探測 13-9
13.6 地質資料分析及研判 13-10

第14章　鑽探取樣求構造面位態 14-1
14.1 前言 14-2
14.2 岩心鑽探求構造面位態 14-2
14.3 鑽探位態等角度圖解法 14-5
14.3.1 夾角為岩樣層角者 14-5
14.3.2 夾角為岩樣層角餘角者 14-8
14.4 鑽探位態數學解法 14-12
14.4.1 三個鑽探孔 14-12
14.4.2 二個鑽探孔 14-20
14.4.3 層面傾角已知 14-22

第15章 方塊圖製作及等軸投影 15-1
15.1 前言 15-2
15.2 立體地質圖及模型 15-2
15.2.1 方塊圖 15-2
15.2.2 骨架圖 15-4
15.2.3 屏圖 15-4
15.3 等軸投影 15-5
15.3.1 等軸投影數學原理介紹 15-5
15.3.2 等軸投影應用介紹 15-7

第16章 露頭出露地質圖製圖原理概述 16-1
16.1 前言 16-2
16.2 切西瓜試驗 16-2
16.3 V字形法則 16-6
16.4 露頭出露地質圖製圖原理介紹 16-13
16.5 如何利用非地質專業軟體製作地質圖 16-17
16.5.1 地形圖數位化 16-18
16.5.2 建立第二個參考曲面 16-18

第17章　岩楔體積估算 17-1
17.1 前言 17-2
17.2 岩楔體積計算 17-2
17.3 圖解法 17-2
17.4 岩楔體積Excel試算表解法介紹 17-12

附錄A1：小圓投影圖製作技巧討論 A-1
附錄A2：多節理岩楔頂點代號編碼討論 A-7
附　圖 F-1
參考文獻 R-1