3-1-1：地質背景
台灣位於歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊的交接處，地質構造複雜。傳統上大
屯火山群與基隆火山群、觀音山及東北外海諸火山島合稱「台灣北部火成岩區」，
被認為是琉球島弧向西的延伸(Chen, 1990)，也就是說大屯火山群可能生成原因 是因為菲律賓海板塊向西北隱沒，所生成一系列的琉球火山弧，而台灣北端的火 山活動正是在其最西端。依照Teng et al.(1992)和Teng (1996)所提出的說法，琉球 島弧的岩漿活動係因菲律賓海板塊的隱沒作用所造成，因此島弧的岩漿活動可能 會因為沖繩海槽的張裂而阻斷隱沒作用所造成的岩漿供應，海槽後方的島弧岩漿 因此而停止。在此構造模式下，大屯火山地區岩漿活動應逐漸減緩而停止。
然而近年來有不同的論點對於台灣北部的火山活動形成機制有不同的看法。
近年的地球化學資料顯示，台灣北端火山群與真正琉球火山弧的產物不同，其火 成岩中玄武岩的洋島性質比島弧性質要高，暗示北部火成岩有可能是因為板塊內 部張裂所造成(Chen et al, 1999)。Wang et al. (1999, 2004)進一步認為台灣北部的火 山活動是北台灣造山帶拉張崩毀所造成。根據大地應力研究(Suppe, 1984), 呂宋 島弧與歐亞大陸碰撞是由北向南，使得台灣北部的大地應場場在更新世晚期由擠 壓轉變成擴張。大屯火山群是因為張力陷落造成正斷層，而之後岩漿沿著斷層裂 縫湧出所造成；如果一來，若是整個區域仍在繼續擴張中，也就是說火山形成的 機制還繼續存在，那麼大屯火山便有可能再次活動。
大屯火山群其分佈範圍大約涵蓋250平方公里。在東南方以崁腳斷層與漸新 世沉積岩相隔，在西南方則是以淡水河與更新世台地分開。這些火山主要為安山 岩質熔岩以及火山碎屑流構成(Chen and Wu, 1971)。此區內最重要的地質構造為 東北-西南走向的金山斷層，主要的火山噴氣口係沿著此斷層分布，推測火山活 動應與金山斷層活動有關(Yen et al., 1984)。
再由噴發記錄來看，依傳統火山定義可將大屯火山歸類為休眠火山。然而火 山休眠期在每座火山都不同，若只根據噴發時間，對判斷活火山的意義不大。因 此國際火山學會在1994 年發展出現象定義法則，只要能以任何科學方法證明火 山底下還有岩漿庫存在，便應該將其是視作活火山。大屯火山地區除了地表地熱
活動還是很明顯之外，Chen and Lin (2002)在台北盆地岩心的沉積物中發現有原 生的火山灰，由礦物成分推論為鄰近大屯火山群噴發的產物，並由地層層序控制 推論此一噴發事件年輕於2萬年前(Chen et al., 2010)。Belousov et al. (2010)在大屯 山的鑽井岩心中發現了新鮮的火山灰，更進一步把噴發時間推論到距今6000年前。
氦同位素的分析研究亦指出，大屯火山群之火山噴氣平均有60%以上氦氣源自地 函端成分，暗示台灣北部地底下可能存在一岩漿庫 (Yang et al., 1999；Yang et al., 2005)，而在大屯火山地區所觀測到的微震資料也反應出在大屯火山底下有流體 或是岩漿活動的反應(Lin et al., 2005a,b)，這種種跡象都支持大屯火山群極有可能 仍是一座活火山(Song et al., 2000)。
3-1-2：採樣地點介紹
大屯火山地區有相當多處的噴氣孔以及溫泉地熱區，本研究固定採樣地點分 別位於12處地熱區 (圖3- 1)，採集火山氣體樣品進行分析。主要噴氣口的採樣位 置包括硫磺谷、龍鳳谷、中山樓、小油坑、馬槽、大油坑、八煙、四磺坪、焿子 坪；而地熱谷、硫磺谷、中山樓、馬槽、大埔等地溫泉氣泡則利用排水集氣法收 集，採樣時間則約為每月一至二次，詳細座標位置與樣品種類列於表3- 1。採樣 方法和流程則詳見第二章節中敘述。
地熱谷標本採集點是在整修完的大池邊。然而這裡的溫泉氣泡相當微弱，也 因此所採集的標本通常會有相當程度的空氣混染發生。硫磺谷可以同時採集到噴 氣和溫泉氣泡的標本。噴氣採集位置在山壁上的一噴氣口，此處噴氣量頗大，所 需採集樣品時間較短，經過測試結果為不宜超過15分鐘，避免鹼液飽和的狀況發 生。而溫泉氣泡的採集點在一處人工水池內，逸氣量亦頗大。池水的顏色為白灰 色混濁。在2004年8月颱風過後，地貌上有明顯的大改變，原來的採樣點被砂石 掩埋，已變更採樣地點至另一噴氣大、水質亦為灰色泥質混濁的人工池。溫泉氣 泡是為了收集和噴氣作為比較。龍鳳谷是與硫磺谷相鄰的另一採樣點，噴氣量和 硫磺谷比較起來微弱許多，也因為噴氣量經常改變，有時受到空氣混染的影響也 大。
中山樓標本採樣點之前因為申請採集證不易，且其氣體成份變化不大，故而 於2003年初便停止該處採樣分析。爾後，由於中山樓現已開放民眾進入，又於2009 年7月間重新恢復採樣。噴氣採樣地點在停車場的大池旁；這裡噴氣相當活耀，
原有的柏油路面已經出現相當多的塌陷噴氣口，而且仍在持續產生新的塌陷口。
3-2：分析結果與討論 世界其他之低溫火山噴氣口的噴氣組成成分相近(Goff and McMurtry, 2000;
Fischer, 2008)。
由於CO2不易發生次級反應(secondary processes)，因此常以各種比例，如 H2/CO2、HCl/ CO2和St/ CO2等比值討論火山氣體來源(Giggenbach, 1996; Symonds et al., 1994）。通常總硫量(St)也會用來表示火山氣體來源，由分析結果可以看出，
大埔溫泉氣泡和地熱谷的總硫量和其他採樣點相較之下較低，代表著這兩個地區 已遠離了大屯火山區地底下岩漿庫的逸氣影響範圍，因而有最低的硫化物組成；
然而氦同位素比值最高的大油坑噴氣標本(Yang et al., 1999)，卻未含有最高之硫 化物含量，由於硫化物非常容易受到次級反應的影響，如產硫作用和水解作用等 大而無規律性(Giggenbach et al., 2001)。整體來說，大屯火山的氣體組成與世界 其他地區之火山氣體相比較，明顯HCl含量偏低，這可能因為本地區火山氣體有 成(Giggenbach 1987; Goff and Janik 2000)。
表 3- 2: 各噴氣孔採樣點自 2004 年至 2010 年之組成成分平均值。
Sample Year T(oC) Ar N2 CO CH4 C2H6 He H2 O2 HCl Stotal CO2 H2O SO2/H2O 大油坑 (DYK): F 2004 - 23.1 2196 3.59 12.1 0.03 0.57 64.3 380 100 2265 101153 893815 0.03
2005 106 57.1 5183 3.03 85.7 0.92 0.46 7.38 951 775 3300 96727 893015 0.07 2006 115 66.9 6008 0.69 19.0 0.09 0.62 86.5 1215 795 5669 134310 851961 1.67 2007 115 24.6 2255 0.05 6.16 0.01 0.16 0.37 481 1389 4323 41142 950432 1.26 2008 116 13.4 1382 0.08 5.41 0.01 0.13 1.47 199 1078 3330 45403 948587 1.72 2009 111 10.2 1272 0.06 17.4 - 1.06 1.31 22.3 885 1831 92197 903764 0.39 2010 110 2.15 305.3 - 3.24 - 0.23 0.15 17.7 584 1546 27447 970095 1.34 硫磺谷 (LHK-1): F 2004 - 6.15 1166 - 170 0.79 0.42 3.55 61.1 21.3 8056 145505 844997 <0.01
2005 99.7 6.37 953 2.31 901 3.30 0.48 3.83 46.6 7.28 4049 97104 896923 <0.01 2006 104 47.1 4324 0.23 163 0.37 0.21 0.03 55.6 6.04 6180 69790 919435 0.01 2007 100 37.0 3489 0.32 177 0.42 0.20 0.12 336 7.77 6312 57739 931902 <0.01
2008 97.2 37.9 3520 1.98 219 0.34 0.23 0.24 256 1.48 6210 53416 936337 <0.01
2009 98.7 66.7 6082 0.12 257 0.49 0.24 0.10 89.9 5.41 1942 67708 923848 <0.01
2010 98.3 5.55 506 - 163 0.34 0.20 0.26 4.49 17 2664 32350 964289 <0.01
小油坑 (SYK): F 2004 - 63.4 5722 1.45 600 2.61 0.57 96.8 1227 10.6 3752 135075 853450 <0.01 2005 97.6 15.9 1745 2.72 696 4.02 0.64 35.1 90.5 6.28 3502 91324 902579 0.01 2006 99.3 13.6 1671 0.35 431 1.82 0.25 11.2 51.9 10.5 4013 77311 916496 0.01 2007 96.7 41.0 3835 0.08 1515 1.38 0.19 19.6 307 5.61 3607 57157 918894 0.01 2008 99.0 45.2 3880 1.77 102 0.16 0.19 0.36 378 3.13 2595 65753 927240 0.01 2009 97.7 29.8 2824 0.14 112 0.18 0.12 0.22 145 3.02 1508 35630 959747 0.01 2010 96.1 4.00 599 - 542 2.57 0.40 24.7 24.5 16.3 2848 49979 945960 0.01 龍鳳谷 (LFK): F 2004 12.7 1579 0.90 144 0.79 0.39 10.5 195 8.86 5335 110169 882544 <0.01
2005 99.5 72.0 7814 3.18 911 4.50 1.38 9.22 947 8.98 19778 191668 778782 <0.01
2006 105 63.1 6091 0.27 272 0.59 0.93 0.52 123 48.3 4766 140084 848550 <0.01
2007 101 62.0 5793 0.17 214 0.43 0.20 1.11 613 10.5 7303 70227 915776 <0.01
2008 98.9 77.0 7112 11.4 474 0.76 0.61 1.85 530 7.46 11517 111723 868545 <0.01
2009 99.1 54.8 6708 0.23 270 0.42 0.20 2.18 247 3.42 1639 64003 927071 <0.01
2010 98.4 5.00 551 - 146 0.20 0.17 0.84 19.5 64.3 3728 38789 956739 <0.01
冷水坑 (LSK): F 2004 - 28.7 4783 2.66 623 2.70 2.03 45.9 290 11.3 40106 258679 695423 <0.01 2005 66.2 203 23492 15.0 2560 16.2 5.94 240 547 76.4 95517 572751 304590 0.01 2006 57.5 428 39553 2.07 1762 5.16 4.00 71.0 787 52.8 50345 601057 305953 0.03
2007 42.4 417 39531 1.95 1938 4.34 3.03 41.5 1160 35.4 93494 564348 299375 -
單位：(mol/mol); -: not analyzed or not detected.
*F: 噴氣孔標本。
*冷水坑自 2008 年起便無採集噴氣。
2008 97.8 37.5 3430 0.18 495 5.64 0.24 1.17 330 3.06 3599 63318 928780 0.01 2009 96.9 208 18991 0.19 1369 13.4 0.03 1.84 897 12.5 2172 126055 850280 0.01 2010 96.9 2.80 449 - 401 4.96 0.30 2.94 13.4 20.9 1816 45270 952017 0.01 八煙(BY): F 2004 - 276 3167 2.60 1487 6.80 1.45 3.16 411 7.99 4144 144498 846001 0.07
2005 99.1 27.3 3143 3.27 1116 10.5 1.23 4.36 324 14.7 1485 97627 896250 0.66 2006 100 42.3 4385 0.09 1088 5.66 0.39 0.08 87.5 5.47 2302 97720 894409 0.39 2007 97.0 64.8 6232 0.51 1140 6.79 1.13 0.37 1213 20.9 1544 100047 889904 0.45
2008 98.3 63.0 5914 0.34 1070 6.79 0.98 0.32 973 12.3 1552 118949 871458 0.21 2009 97.5 14.4 1809 0.11 487 2.77 0.50 0.46 325 1.98 742 55365 941252 0.76 2010 97.0 4.31 986 0.05 753 4.84 0.92 0.36 40.3 9.44 631 75220 922349 0.97 焿子坪 (GZP): F 2005 99.1 14.3 1805 - 172 0.25 0.94 9.79 19.5 6.71 5317 58706 933950 <0.01
2006 108 20.3 2069 0.10 68.9 0.24 0.72 2.87 82.4 11.5 5697 62150 929907 <0.01
2007 111 22.3 2236 0.01 83.7 0.06 0.24 0.50 133 9.91 6192 54743 936633 <0.01
2008 111 37.0 3155 4.29 55.3 0.07 0.19 0.42 52.6 5.98 6442 54071 936176 <0.01
2009 111 24.3 2232 0.08 28.1 0.03 0.24 1.43 278 4.01 2871 41458 953105 <0.01
2010 107 3.67 519.3 - 34.9 0.07 0.43 0.60 20.2 13.6 3163 33339 962906 <0.01
四磺坪(SHP): B 2004 - 55.4 6258 - 1253 6.69 2.78 17.3 309 95.8 17630 974373 - <0.01
SHP: BF 2005 99.4 100 11583 20.9 4294 16.0 7.17 34.0 170 216 52049 931524 - <0.01
SHP: F 2006 101 229 22938 1.10 1794 4.21 5.48 3.34 772 68.6 48925 925521 - 0.02
2007 100 43.4 3821 0.37 97.6 0.17 0.15 0.28 441 4.72 2256 50369 942967 <0.01
2008 99.0 45.2 3880 1.77 102 0.16 0.19 0.36 378 3.13 2595 65753 927240 <0.01
2009 97.7 29.8 2824 0.14 112 0.18 0.12 0.22 145 3.02 1508 35630 959747 0.01
2010 98.5 2.98 316 - 101 0.16 0.13 0.43 8.26 32.9 1580 30901 967058 <0.01
中山樓(CSL-1):F 2009 97.5 6.40 558 0.09 31.3 0.07 0.13 0.55 98.0 1.35 1120 27593 970619 0.01
2010 97.6 31.5 2895 - 44.6 0.08 0.18 1.46 402 18.9 4218 31232 961160 0.01
單位：(mol/mol); -: not analyzed or not detected.
F: 噴氣孔標本； B: 溫泉氣泡標本。
*四磺坪自 2005 年起從溫泉氣泡轉為收集噴氣樣品，2004 自 2006 年顯示為除水後的成分組成。
*中山樓自 2009 年年底開始重新採樣。
表 3- 2(續): 各噴氣孔採樣點自 2004 年至 2010 年之組成成分平均值(除水後)。
sample Year T(oC) Ar N2 CO CH4 C2H6 He H2 O2 HCl Stotal CO2
大油坑 (DYK): F 2004 - 92.4 10337 34.0 166 0.28 5.02 705 906 1046 26697 960041 2005 106 283 27367 31.2 1072 4.11 5.46 54.7 1186 9077 37724 923407 2006 115 171 18957 3.63 202 2.45 7.57 14.3 856 13928 67500 898495 2007 115 459 43075 0.83 137 0.16 3.20 9.06 8472 29897 94985 823906 2008 116 241 25365 1.5 111 0.16 2.52 28.9 3667 21447 66825 882309 2009 111 113 15127 2.3 153 - 7.09 14.9 804 34304 49206 900272 2010 110 72.7 10656 - 116 - 8.00 4.90 606 18263 54883 915390 硫磺谷 (LHK-1): F 2004 - 43.5 9126 - 1881 7.48 4.54 35.2 288 99.4 71859 916659 2005 99.7 70.9 9929 23.4 8445 31.7 4.46 32.1 461 65.3 41085 939859 2006 104 582 53658 3.64 2019 4.61 3.38 0.41 828 70.2 69442 873394 2007 100 491 47457 2.61 2855 6.94 3.09 2.00 4343 119 97548 847177 2008 97.2 560 52198 33.2 3486 5.55 3.85 4.11 4111 22.3 99205 840371 2009 98.7 690 65543 2.31 3723 8.03 4.73 2.41 2129 41.9 31051 896805 2010 98.3 158 15427 - 4962 10.1 5.88 6.53 130 474 78317 900509 小油坑 (SYK): F 2004 - 361 33434 13.6 4731 21.3 4.38 774 6769 78.4 29565 924254
2005 97.6 196 21122 25.1 7733 45.1 7.4 394 1071 64.8 38653 930695 2006 99.3 183 21009 3.06 5855 28.1 3.51 150 820 103 55162 916855 2007 96.7 560 52261 1.35 27585 22.3 2.56 319 3894 90.0 52358 863616 2008 99.0 526 48199 38.2 9159 27.9 3.13 779 2689 50 61716 876814 2009 97.7 410 39783 2.25 9557 34.8 3.64 507 2295 35.2 30797 916575 2010 96.1 76.1 11734 - 11333 52.3 7.76 509 463 348 57615 917866
龍鳳谷 (LFK): F 2004 59.6 11428 12.6 1935 5.40 5.46 159 441 69 68837 917057 2005 99.5 76.4 12687 20.6 3550 13.7 6.21 56.1 902 52.8 59417 923224
2006 105 390 38034 1.77 1909 4.10 6.97 3.85 797 290 32606 925961 2007 101 692 65276 1.80 2848 5.45 2.07 13.8 5825 114 93118 832111 2008 98.9 561 52240 45.2 3444 5.12 4.61 13.2 3539 48.8 85982 854117 2009 99.1 575 73819 2.98 3964 6.84 4.88 23.4 3065 46.1 23843 894649 2010 98.4 115 12773 - 3367 4.46 4.04 19.37 459 1431 86008 896772 冷水坑 (LSK): F 2004 - 140 18830 18.0 1977 9.83 6.43 176 1578 45.5 123640 853574
2005 66.2 269 31518 20.8 3534 21.7 7.97 322 842 95.9 139654 823732 2006 57.5 620 57454 2.94 2423 6.54 6.29 120 1292 70.7 77327 860710 2007 42.4 569 54165 2.95 2828 5.48 4.31 80.9 1507 47.3 130273 810965
單位：(mol/mol); -: not analyzed or not detected.
*冷水坑自 2008 年起便無採集噴氣。
表 3- 2(續): 各噴氣孔採樣點自 2004 年至 2010 年之組成成分平均值(除水後)。
2008 97.8 501 46687 1.70 7250 83.8 3.29 18.1 4101 53.6 54924 886376 2009 96.9 1077 101704 3.07 8884 102 0.71 15.6 5241 51.7 29911 854336 2010 96.9 56.1 9715 - 8824 112 6.10 41.0 263 541 39115 941315 八煙(BY): F 2004 - 1460 20751 16.8 10165 43.4 10.1 18.2 2646 44.0 22847 942028
2005 99.1 303 34255 33.5 10817 101 12.5 46.7 3089 181 17324 933907 2006 100 372 39283 0.87 10416 55.8 4.90 0.83 506 51.4 23196 926244 2007 97.0 583 57064 2.62 11373 61.8 7.68 3.49 10036 211 17459 904644
2008 98.3 488 45812 2.39 8281 52.2 7.43 2.56 7486 88.0 12234 925547 2009 97.5 236 29959 2.05 9125 53.3 8.39 7.85 5115 30.1 12929 942533 2010 97.0 59.6 13156 - 10097 64.6 12.4 4.75 533 176 8732 967159 焿子坪 (GZP): F 2005 99.1 239 29278 - 2673 3.87 14.7 152 343 114 81307 885876
2006 108 271 28509 1.19 920 4.12 11.4 23.8 1035 170 90197 878967 2007 111 283 29695 0.21 1172 1.21 4.04 9.80 1789 165 102783 864818
2008 111 486 43247 92.0 862 1.56 3.34 8.39 767 104 104993 849438 2009 111 424 36991 1.70 749 0.96 5.69 31.1 3114 97.0 68884 889807 2010 107 93.5 14131 - 944 1.84 11.8 15.5 522 309 83147 900820 四磺坪(SHP): B 2004 - 55.4 6258 - 1253 6.69 2.78 17.3 309 95.8 17630 974373 SHP: BF 2005 99.4 100 11583 20.9 4294 16.0 7.17 34.0 170 216 52049 931524 SHP: F 2006 101 229 22938 1.10 1794 4.21 5.48 3.34 772 68.6 48925 925521
2007 100 758 63218 34.9 2418 12.1 4.56 46.5 12182 189 16920 904217 2008 99.0 625 53698 23.0 1432 2.15 2.38 4.70 5482 53.7 36831 901845
2009 97.7 586 57571 4.01 2968 5.43 3.91 4.89 4107 68.4 44879 889803 2010 98.5 90.1 10034 - 3238 4.79 4.76 13.4 245 968 50475 934927 中山樓(CSL-1):F 2009 97.5 228 19643 3.39 1091 2.50 4.16 19.3 3519 47.3 38359 938042 2010 97.6 698 65913 - 1232 2.12 4.77 39.8 7382 521 109275 814999
單位：(mol/mol); -: not analyzed or not detected.
*四磺坪自 2005 年起從溫泉氣泡轉為收集噴氣樣品。
*中山樓自 2009 年年底開始重新採樣。
表 3- 3: 各溫泉氣泡採樣點自 2004 年至 2010 年之組成成分平均值(除水後)。
sample year T(oC) Ar N2 CO CH4 C2H6 He H2 O2 HCl Stotal CO2 SO2/H2O
大埔 (DP): B 2004 - 354 53674 17.0 28190 44.5 35.5 14.8 4571 6346 1563 905197 0.01 2005 50.4 268 45877 29.4 29191 119 21.8 41.7 2059 974 732 920698 0.01 2006 48.9 224 40019 1.08 23671 86.8 36.5 3.37 976 158 3184 931769 0.03 2007 40.9 337 46129 - 22657 70.3 16.9 7.95 3846 474 660 925810 0.01 2008 51.8 261 39689 57.7 22613 82.8 18.3 6.44 2299 2672 1196 931106 <0.01 2009 44.8 260 42642 1.93 19756 84.5 20.4 7.63 2004 5450 3443 926331 0.01 2010 36.6 244 46356 - 29709 102 21.5 14.8 1043 1949 1402 919149 <0.01 硫磺谷 (LHK-2): B 2004 - 253 24593 9.86 3571 13.1 6.58 12.5 2857 82.4 31506 937096 <0.01
2005 50.8 187 19550 24.7 11181 37.3 6.24 23.0 1990 72.0 22427 944511 <0.01
2006 51.9 369 32578 1.26 5943 13.3 8.59 2.61 1568 244 16869 942406 <0.01
2007 57.6 583 44800 0.50 5690 12.8 4.61 2.98 6376 244 42859 899430 <0.01
2008 50.5 529 45090 - 6377 11.3 5.96 2.47 4794 200 22601 920390 <0.01
2009 58.4 291 25660 1.95 5684 9.14 4.01 6.59 3537 223 26375 939157 <0.01
2010 62.0 325 26464 - 8295 17.5 7.48 4.95 437 369 22571 941508 <0.01
馬槽 (MT-2): B 2004 - 144 17046 14.7 12577 125 9.79 62.8 1498 77.6 40486 927966 <0.01
2005 64.5 143 12727 25.2 9315 115 6.67 65.8 1457 73.9 18412 957670 <0.01
2006 63.8 220 18222 0.48 9385 117 7.86 22.7 588 99.5 16176 955252 <0.01
2007 60.4 511 38434 2.13 15928 180 9.91 25.9 4521 77.2 16141 924207 <0.01
2008 65.1 335 26854 3.96 12083 143 8.53 17.7 3437 68.7 19146 937903 <0.01
2009 54.0 228 18628 3.14 11996 142 6.24 29.4 1368 35.6 17045 950519 <0.01
2010 54.0 212 18757 2.34 12828 167 7.67 22.1 1592 549 25004 940985 <0.01
地熱谷 (TRK): B 2004 - 398 18652 35.4 742 22.8 1.60 46.4 1975 10696 8593 958861 <0.01
2005 84.1 351 18001 30.8 2524 48.2 6.39 34.6 1862 1190 8353 967618 <0.01
2006 87.2 618 38319 2.98 1256 21.2 - 9.12 984 3629 10522 944841 <0.01
2007 75.5 826 39430 1.59 1868 16.0 4.52 13.7 3253 1817 3413 949367 <0.01
2008 71.5 1028 53564 32.7 3113 57.9 3.47 8.00 3845 1421 5001 931926 <0.01
2009 66.8 1487 77167 5.42 4437 61.3 4.36 2.96 3443 390 5119 907883 <0.01
2010 73.0 1307 66169 10.2 3668 60.2 4.33 15.4 7342 1692 5187 915670 <0.01
中山樓(CSL-2):B 2010 55.1 365 31005 - 2936 4.81 10.1 136 523 336 78075 886609 <0.01
單位：(mol/mol); -: not analyzed or not detected.
B: 溫泉氣泡標本。
*中山樓溫泉氣泡部分自 2010 年開始採樣。
表3- 4: 大屯火山噴氣平均值和世界其他地區火山氣體成分之比較(除水)。
Site: sample type T ( C) CO2 St HCl He H2 Ar O2 N2 CH4 C2H6 CO Da-you-keng (DYK): fumarole 102 902 42.4 0.01 0.006 0.16 0.11 1.41 11.0 0.40 0.01 - Hsiao-you-keng (SYK): fumarole 102 897 40.4 0.02 0.007 0.93 0.09 1.23 11.9 7.80 0.04 0.01 Leng-shuei-keng (LSK): fumarole 98 745 121 0.01 0.005 0.28 0.06 0.45 11.2 1.90 0.01 0.13 Liou-huang-ku (LHK-1): fumarole 102 851 68.6 0.13 0.004 0.03 0.04 0.37 9.80 1.84 0.02 - Leng-shuei-keng (LFK): fumarole 98 913 39.5 0.07 0.003 0.16 0.03 0.35 6.41 0.58 - - Ba-yan (BY): fumarole 97 938 13.4 0.01 0.016 0.11 0.07 0.50 16.5 18.3 0.05 - Da-pu (DP): hot spring bubbles 50.1 936 0.86 0.06 0.022 0.33 0.26 2.24 41.7 18.3 0.03 - Ti-re-ku (TRK): hot spring bubbles 75 974 1.69 0.99 - 0.01 0.41 2.23 19.2 0.91 0.03 - She-huang-ping (SHP): hot spring bubbles 99.5 938 47.0 0.01 0.006 0.01 0.11 0.84 11.3 2.27 0.01 0.07 Ma-tsao (MT): hot spring bubbles 88 938 36.8 0.01 0.012 0.04 0.09 1.23 12.3 11.7 0.13 - Liou-huang-ku (LHK-2): hot spring bubbles 97 942 37.6 0.01 0.010 0.01 0.15 1.04 15.6 3.67 - -
Solfatara, Italy *1 97 992 2.99 - 0.010 0.78 0.004 - 3.65 0.14 - <0.001 Tangkuban Parahu, Indonesia *2 94 550 411 1.75 0.004 4.81 - - 7.6 0.03 - -
White Island, New Zealand *3 111 808 172 3.6 0.002 0.2 0.03 - 9.8 8.9 - - Papandayan, Lower Vent, Indonesia *2 282 691 234 28 0.005 2.94 - 0.67 10.4 0.01 - 0.002
Mt. Usu-2, Japan *3 690 575 75 68 - 294 - - 16 0.9 - 0.08 Merapi, Gendol, Indonesia *2 803 489 108 53.8 0.004 44.3 4.29 1.59 319 - - 1.08
單位： (mmol/mol)
資料來源：((1) Chiodini et al. 2001; (2) Giggenbach et al. 2001; (3) Giggenbach and Matsuo 1991) (Lee et al., 2005)
3-2-3：大屯火山氣體成分在空間分布的變化
火山氣體的氦同位素比值可以用來判斷可能岩漿源的位置和活動(Sano and Wakita, 1985; Marty et a1., 1989)。一般說來，距離火山口越近其氦同位素值越高，
反之，距離越遠則越低。之前提過大屯火山區的3He/4He顯示噴氣中有60 %以上 是地函來源，特別是大油坑地區有全區內最高的3He/4He比值(6.7Ra)，已經非常 接近（甚至超過）鄰近地區（如日本、菲律賓）現生火山地區噴氣的氦同位素比 值，顯示目前大油坑地區的噴氣已接近岩漿源噴氣的氦同位素組成，因此認為在 大油坑底下最有可能存在著岩漿庫(圖3- 6; Yang et al., 2003b)。氦同位素值的分布 以大油坑為中心，與可能的金山斷層帶平行，呈現有系統的變化：由西南的地熱 谷向東北的大油坑逐漸增加；而由東北的大埔溫泉亦有往西南大油坑增加的趨勢 存在，但在大油坑和中山樓中間卻呈現了一個低陷的現象，有著最低的氦同位素 值，其位置正好是在七星山附近。
假設大屯火山群底下只有一個共同的岩漿庫，地底的岩漿庫釋放的氣體則會 循著最有可能的裂隙（主要是金山斷層）而噴發至地表。氣體上升至地表的管道 暢通且接近岩漿源的話，其氦同位素值就會比較接近岩漿庫的組成，以本研究為 例大油坑地區為最接近岩漿源組成。相反的，若是距離岩漿庫較遠（如大埔溫泉
和地熱谷），或是在氣體上升過程中遇到較多阻礙，而有較多的地殼混染機會（如
馬槽），則噴氣中的氦同位素組成就會比原始岩漿低。即是如此，大屯火山地區 的氣體樣品中的3He/4He比值相較空氣的3He/4He比值仍是高出數倍之多，顯示這 地區的氦氣主要來自上部地函。
而另一種可能性則為大屯火山群底下不止一處岩漿庫；若是岩漿庫的性質十 分相近，則硫磺谷與中山樓附近可能有另一處的岩漿庫。若地底下有不同化學性 質的岩漿庫存在，則小油坑、馬槽地區底下亦可能是潛在的儲存岩漿的地方。但 是以大屯火山地區而言，本地區岩漿生成機制應十分相似，生成之岩漿性質也應
而另一種可能性則為大屯火山群底下不止一處岩漿庫；若是岩漿庫的性質十 分相近，則硫磺谷與中山樓附近可能有另一處的岩漿庫。若地底下有不同化學性 質的岩漿庫存在，則小油坑、馬槽地區底下亦可能是潛在的儲存岩漿的地方。但 是以大屯火山地區而言，本地區岩漿生成機制應十分相似，生成之岩漿性質也應