表 3–2 一大氣壓下綠島安山岩之高溫實驗結果。 LU–14 1160 24：00 Gl+Pl+Ox+Opx+Cpx LU–15 1140 24：00 Gl+Pl+Ox+Opx+Cpx LU–16 1120 24：00 Gl+Pl+Ox+Opx+Cpx LU–17 1099 24：00 Gl+Pl+Ox+Opx+Cpx LU–28b 1099 24：00 Gl+Pl+Ox+Opx+Cpx
註：
a. Cpx＝clinopyroxene；Gl＝Glass；Opx＝orthopyroxene；Ox＝oxides；
Pl＝plagioclase；Sp＝chromite–spinel。
b. 兩段式升溫：LU–28 樣本為先將其加熱至 1291℃，持續 9 小時又 45 分後，
再降溫至 1099℃，持續 24 小時整。
圖 3–11 常壓下綠島安山岩高溫實驗合成礦物之結晶順序圖。液相溫度為 1289
℃，而固相溫度略低於 1099℃，整個熔融區間為 190℃。
註：
a. Cpx＝clinopyroxene；Opx＝orthopyroxene；Ox＝oxides；Pl＝plagioclase；
Sp＝chromite–spinel。
圖 3–12 實驗 LU–17；1099℃之反射電子影像圖。玻璃比例相 當小，約僅 1％。Pl 代表斜長石，Ox 代表氧化物，Opx 代表直輝石，Cpx 代表斜輝石。放大倍率為 1000 倍。
圖 3–13 實驗 LU–10；1291℃之反射電子影像圖。Gl 代表玻璃。
放大倍率為 1000 倍。
圖 3–14 實驗 LU–19；1287℃之反射電子影像圖。Gl 代表玻璃，
Sp 代表鉻鐵尖晶石。放大倍率為 1000 倍。
圖 3–15 實驗 LU–29；1186℃之反射電子影像圖。Gl 代表玻璃，
Pl 代表斜長石，Ox 代表氧化物。放大倍率為 1000 倍。
圖 3–16 實驗 LU–24；1170℃之反射電子影像圖。Gl 代表玻璃，
Pl 代表斜長石，Ox 代表氧化物，Opx 代表直輝石。放 大倍率為 1000 倍。
圖 3–17 實驗 LU–15；1140℃之反射電子影像圖。Gl 代表玻璃，
Pl 代表斜長石，Ox 代表氧化物，Opx 代表直輝石，Cpx
至低溫的礦物相結晶順序依序為：鉻鐵尖晶石、斜長石、氧化物、直輝石、斜輝 Si、O、Al、Mg、Ca、Na、K 為主；鉻鐵尖晶石（圖 3–19）的主要元素以 O、
Al、Mg、Cr、Fe 為主，與玻璃不同的地方是，其多了 Cr 元素，且 Fe、Mg 含量
3–3–4–1 鉻鐵尖晶石（chromite–spinel, Sp）
綠島安山岩常壓下首先晶出之礦物是鉻鐵尖晶石。Cr2O3介於 1.68～
37.65 之間，且隨實驗溫度降低，其值有減少的趨勢；FeO 介於 27.18～66.90 之間，隨實驗溫度降低，含量則有漸增的演變（表 3–3）。晶出的鉻鐵尖晶 石，隨著實驗溫度降低，Fe∕Fe＋Mg 值逐漸升高，Cr∕Cr＋Al 值則隨著 Fe
∕Fe＋Mg 值升高而降低（圖 3–24 A）。將各成分點入尖晶石成分柱中（圖 3–24 B），可觀察到隨實驗溫度降低，有往鐵富集的情況出現。
3–3–4–2 斜長石（plagioclase, Pl）
斜長石為本研究原岩樣本所占比例最高的礦物，亦是常見之斑晶礦物，
在岩基（groundmass）中也是分布最為廣泛的礦物之一。分析原岩中之斜長 石斑晶，An 值為 75；Ab 值為 25，落於倍長石（bytownite，An90Ab10～An70Ab30） 範圍內；岩基中之斜長石 An 值為 63；Ab 值為 37，落於拉長石（labradorite，
An50Ab50～An70Ab30）範圍內，兩者成份顯著不同。一大氣壓下高溫實驗結果 所晶出之斜長石，存在的溫度範圍相當廣，自 1264℃開始，到 1099℃皆存在。
基於 8 個氧原子所得之各陽離子數目總合在 5.00 ± 0.03 之間的斜長石才列
圖 3–18 玻璃之能量分散光譜。（LU–10，1291℃）。
圖 3–19 鉻鐵尖晶石之能量分散光譜。（LU–25，1273℃）。
圖 3–21 氧化物之能量分散光譜。（LU–18，1164℃）。
圖 3–22 直輝石之能量分散光譜。（LU–14，1160℃）。
圖 3–23 斜輝石之能量分散光譜。（LU–17，1099℃）。
表 3–3 實驗合成之鉻鐵尖晶石化學成分表。
表 3–3（續） 實驗合成之鉻鐵尖晶石化學成分表。
Run No. LU 1B-22 LU 1B-09 LU 1B-20 LU 1B-11 LU 1B-26
Temp. (℃) 1231 1219 1211 1200 1191
Avg. of 3 5 4 5 6
Wt. (%)
Al2O3 18.44(0.10) 16.12(0.51) 15.74(0.52) 13.93(0.46) 12.55(0.56) Cr2O3 8.93(0.64) 3.29(1.24) 4.97(2.75) 2.16(0.24) 1.68(0.01) FeO 53.08(0.57) 60.21(1.50) 59.36(2.05) 64.26(0.56) 66.90(1.22) MgO 19.55(0.87) 20.38(0.35) 19.93(0.34) 19.65(0.75) 18.87(1.46)
Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Cations of 8 oxygens
Al 1.4898 1.3435 1.3125 1.1938 1.0980
Cr 0.4839 0.1838 0.2778 0.0933 0.0196
Fe 3.0427 3.5616 3.5128 3.9404 4.2366
Mg 1.9967 2.1474 2.1017 2.1290 2.0870
Total 7.0131 7.2363 7.2048 7.3565 7.4412
出，列如表 3–4。利用能量分散光譜儀分析其成分，實驗合成之斜長石 An
3–3–4–3 氧化物（oxides, Ox）
鈦鐵氧化物為本研究樣本中常見礦物，亦是綠島火山岩中最普遍的不透明 礦物（Chen and Lin, 1980；莊文星，1988；楊燦堯，1992；陳正宏等，1994）。
一大氣壓下之高溫實驗結果得知，當溫度降至 1189℃時，鉻鐵尖晶石消失，取
3–3–4–4 直輝石–低鈣輝石群（orthopyroxene, Opx）
本研究將所晶出之輝石相、原岩輝石成分及楊燦堯（1992）之輝石成分， 實驗合成之直輝石主要落於頑火輝石（enstatite, En：100～90）、古銅輝石（bronzite, En：90～70）範圍之內。大致上，來說，高溫實驗所晶出之直輝石成分，與原 岩及楊燦堯（1992）之輝石成分差異不大，且隨實驗溫度降低，En 值呈一漸減 變化；反之，Fs 值則呈略增趨勢；Wo 值則變化幅度不明顯。
3–3–4–5 斜輝石–高鈣輝石群（clinopyroxene, Cpx）
一大氣壓下之高溫實驗所晶出之斜輝石為本高溫實驗最後結晶的礦物。自
表 3–4 原岩與實驗合成之斜長石化學成分表。
表 3–4（續二） 實驗合成之斜長石化學成分表。
表 3–4（續三） 實驗合成之斜長石化學成分表。
Run No. LU 1B-24 LU 1B-18 LU 1B-14 LU 1B-15 LU 1B-16 LU 1B-17
Temp. (℃) 1170 1164 1160 1140 1120 1099
Avg. of 11 12 6 7 17 12
Wt. (%)
SiO2 50.41(0.79) 50.32(1.12) 49.42(0.65) 50.81(1.30) 50.92(1.87) 50.97(2.11) Al2O3 31.11(0.72) 31.28(0.73) 31.62(0.50) 30.72(0.81) 30.66(1.35) 30.74(1.30) CaO 15.24(0.52) 15.12(0.78) 15.73(0.43) 15.00(0.97) 14.91(1.07) 14.61(1.52) Na2O 3.24(0.36) 3.28(0.34) 3.23(0.10) 3.47(0.47) 3.51(0.51) 3.68(0.66) Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Cations of 8 oxygens
Si 2.3010 2.2960 2.2633 2.3181 2.3219 2.3232 Al 1.6731 1.6824 1.7058 1.6514 1.6483 1.6515 Ca 0.7451 0.7392 0.7715 0.7331 0.7285 0.7137 Na 0.2865 0.2903 0.2863 0.3070 0.3104 0.3251 Total 5.0057 5.0079 5.0269 5.0096 5.0091 5.0135
An 72 72 73 70 70 69
Ab 28 28 27 30 30 31
圖 3–25 實驗合成之斜長石成分隨溫度變化圖。An 值範圍主要介於 69～91 之 間，Ab 值則是介於 9～31 之間。隨著實驗溫度降低，An 值呈現減少 趨勢，而 Ab 增加。
圖 3–26 斜長石固溶體相圖。1261℃至 1240℃，An 及 Ab 成分，差值較大；
1240℃以下，差值則較小。
圖 3–27 長石三成分圖（An–Ab–Or）。實驗合成之斜長石成分部分涵蓋了原 岩及文獻資料範圍，分布範圍落於倍長石範圍中。
表 3–5 實驗合成之氧化物化學成分表。
表 3–5（續） 實驗合成之氧化物化學成分表。
Run No. LU 1B-16 LU 1B-17
Temp. (℃) 1120 1099
Avg. of 5 8
Wt. (%)
TiO2 7.84(0.68) 6.97(0.52) Al2O3 2.31(0.22) 2.34(0.50) FeO 86.42(0.84) 87.35(0.58) MgO 3.43(0.37) 3.34(0.29)
Total 100.00 100.00
Cations of 8 oxygens
Ti 0.5084 0.4523
Al 0.2248 0.2383
Fe 6.0887 6.3078
Mg 0.4429 0.4302
Total 7.2648 7.4286
表 3–6 原岩與實驗合成之直輝石–低鈣輝石群化學成分表。
表 3–6（續） 實驗合成之直輝石–低鈣輝石群化學成分表。
Cations of 6 oxygens
圖 3–29 輝石三成分圖（Wo–En–Fs）。直輝石成分分布於頑火輝石、古銅輝 石；斜輝石成分分布於次透輝石及普通輝石之間。（虛線為共存線）。
1162℃時出現，而後至 1099℃都存在。在化學成分上，與直輝石不同的地方，
在於其 CaO 含量（20.97～23.67）比起直輝石之 CaO 含量（1.68～2.50）還高，
故將其歸屬為高鈣輝石群。在 MgO 的部分，斜輝石的 MgO 含量介於 14.75～16.71 當中的ΣFeO、MgO、CaO 含量開始減少。持續降溫到 1162℃，當斜輝石晶出後，
ΣFeO、MgO、CaO 含量仍然持續下降。這明顯的現象顯示出極有可能是因為輝