三峽竹東地區玄武岩孔隙充填礦物之研究

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(1)國立臺灣師範大學地球科學研究所碩士論文. 指導教授：劉德慶博士方建能博士. 三峽竹東地區玄武岩孔隙充填礦物之研究 A Study on the Vesicular Minerals of Basalts in Sanshia and Judung. 研究生：陳韻婕中華民國 102 年 8 月.

(2) 摘要本研究採樣的地區為新北市五寮、詩朗、桃園復興三民橋及竹東四點，利用拉曼光譜儀、能量散射光譜儀及質譜儀對各產地的礦物作鑑定、化學成分和碳氧同位素分析，並探討文石在玄武岩孔隙充填的先後順序，最後將澎湖與三峽文石做個系統性的比較。本研究利用顯微鏡觀察出形成同心圓條帶的三種表現方式，為礦物相及礦物顆粒大小具重複性生長、礦物結晶大小由同心圓中央向外漸增，以及由礦物層間孔隙經光線折射所造成的同心圓。利用 X 光粉末繞射儀及拉曼光譜儀分析出共有十種礦物相，主要以碳酸鹽類及矽酸鹽類礦物組成，其中方解石最常出現。另以能量散射光譜儀及 X 光螢光分析儀分析，結果顯示碳酸鹽類礦物以鈣鎂鐵成分為主，且在文石中顏色較深的地方，常會伴隨孔隙出現及鐵含量高的現象，另外特別在詩朗地區發現較多的二氧化矽成分。最後，以質譜儀分析其 δ13C 為-2.7 〜+4.5 ‰，δ18O 為+20.9〜+25.6 ‰，表示文石可能主要由海水形成，或混和少量海水，以海水來源推估成礦溫度約在 40 度，結果暗示文石的同心圓通常是同時期生長或是相同的溶液來源分次形成。文石通常是在低溫下以無機作用沉澱而成，並與溶液的性質有密切關係，如溫度、pH 值、離子種類等，常見的沉澱順序是在孔隙邊緣先形成薄層二氧化矽、氧化鐵及黏土礦物，接著形成許多晶核，最後礦物逐漸堆疊生長充填整個孔隙。. 關鍵字：文石、碳酸鹽類、矽酸鹽類、方解石、碳同位素、氧同位素. I.

(3) 目錄摘要................................................................................................................................. I 目錄................................................................................................................................ II 圖目錄.......................................................................................................................... IV 表目錄........................................................................................................................ VIII 第一章. 緒論............................................................................................................. 1. 1-1. 前言............................................................................................................. 1. 1-2. 地質背景..................................................................................................... 2. 1-3. 前人研究..................................................................................................... 4. 第二章. 研究方法..................................................................................................... 5. 2-1. 野外採樣..................................................................................................... 5. 2-2. 樣本處理及實驗流程................................................................................. 8. 2-3. 儀器分析................................................................................................... 10. 2-3-1. 偏光顯微鏡.......................................................................................... 10. 2-3-2. X 光粉末繞射儀 .................................................................................. 10. 2-3-3. 拉曼分析儀.......................................................................................... 10. 2-3-4. 掃描式電子顯微鏡及能量散射光譜儀.............................................. 11. 2-3-5. X 光螢光分析儀 .................................................................................. 11. 2-3-6. 陰極發光顯微鏡.................................................................................. 11. 2-3-7. 質譜儀.................................................................................................. 11. 第三章. 結果與討論............................................................................................... 13. 3-1. 岩相學觀察............................................................................................... 13. 3-1-1. 野外標本觀察...................................................................................... 13. 3-1-2. 偏光顯微鏡觀察.................................................................................. 16. 3-2. X 光粉末繞射分析 ................................................................................... 21. 3-3. 拉曼光譜分析........................................................................................... 22 II.

(4) 3-3-1. 拉曼分析結果...................................................................................... 22. 3-3-2. 不同產地文石礦物相分布.................................................................. 48. 3-4. 能量散射光譜分析................................................................................... 53. 3-4-1. 各地文石化學成分分析結果.............................................................. 53. 3-4-2. 各產地文石化學成分比較.................................................................. 76. 3-4-3. 各產地文石礦物與化學成分分布...................................................... 78. 3-5. X 光螢光分析 ........................................................................................... 79. 3-6. 碳氧穩定同位素分析............................................................................... 87. 3-7. 玄武岩孔隙充填礦物形成順序............................................................... 92. 3-7-1. 岩相學觀察.......................................................................................... 93. 3-7-2. pH 值與 Eh 值 ...................................................................................... 95. 3-7-3. Ksp 值 ..................................................................................................... 97. 3-7-4. 陽離子與成礦溫度.............................................................................. 99. 3-7-5. 文石形成模式.................................................................................... 101. 3-8. 三峽與澎湖文石比較............................................................................. 104. 3-8-1. 礦物學性質........................................................................................ 104. 3-8-2. 化學成分............................................................................................ 106. 3-8-3. 碳氧同位素........................................................................................ 110. 3-8-4. 三峽與澎湖文石比較彙整................................................................ 112. 第四章. 結論......................................................................................................... 116. 致謝............................................................................................................................ 118 參考文獻.................................................................................................................... 119. III.

(5) 圖目錄圖 1-1-1 圖 1-1-2 圖 1-1-3 圖 2-1-1 圖 2-1-2 圖 2-1-3 圖 2-1-4 圖 2-1-5 圖 2-2-1 圖 3-1-1 圖 3-1-2 圖 3-1-3 圖 3-1-4 圖 3-1-5 圖 3-1-6. 澎湖文石 .................................................................................................... 1 義大利西西里島文石 ................................................................................ 1 臺灣北部中新世火山活動分布 ................................................................ 3 三峽文石採樣點 ........................................................................................ 5 三民橋野外露頭 ........................................................................................ 7 五寮野外露頭 ............................................................................................ 7 詩朗野外露頭 ............................................................................................ 7 竹東野外露頭 ............................................................................................ 7 實驗流程 .................................................................................................... 9 杏仁狀文石 .............................................................................................. 14 脈狀文石 .................................................................................................. 14 放射狀文石 .............................................................................................. 14 鮞狀文石 .................................................................................................. 14 球狀文石 .................................................................................................. 14 球狀文石 .................................................................................................. 14. 圖 3-1-7 圖 3-1-8 圖 3-1-9 圖 3-1-10 圖 3-1-11 圖 3-1-12 圖 3-1-13 圖 3-1-14 圖 3-1-15 圖 3-1-16 圖 3-1-17 圖 3-1-18 圖 3-1-19 圖 3-1-20 圖 3-3-1 圖 3-3-2. 結晶良好文石礦物 .................................................................................. 14 褐色膠狀同心圓組織 .............................................................................. 14 各種同心圓狀的文石礦物 ...................................................................... 15 粒狀晶體 ................................................................................................ 16 針狀晶體方向與同心圓垂直................................................................. 16 褐色條帶之膠狀組織 ............................................................................ 17 顯晶質方解石與褐色膠狀組織 ............................................................ 17 膠狀組織收縮裂隙 ................................................................................ 17 花形膠狀組織 ........................................................................................ 17 針狀晶體穿越同心圓條帶 .................................................................... 18 文石礦物顆粒大小重複生長 ................................................................ 19 文石礦物相重複生長 ............................................................................ 19 礦物顆粒大小從同心圓中心向外由小變大 ........................................ 20 顆粒大小沒有變化 ................................................................................ 20 各礦物拉曼光譜分析圖 .......................................................................... 23 SMC-04 拉曼光譜分析位置 .................................................................... 24. 圖 3-3-3 圖 3-3-4 圖 3-3-5. SMC-04 拉曼光譜圖 ................................................................................ 25 CT-22 拉曼光譜分析位置 ....................................................................... 26 CT-22 拉曼光譜圖 ................................................................................... 26 IV.

(6) 圖 3-3-6 圖 3-3-7 圖 3-3-8 圖 3-3-9. CT-23 拉曼光譜分析位置 ....................................................................... 27 CT-23 拉曼光譜圖 ................................................................................... 27 CT-28 拉曼光譜分析位置 ....................................................................... 28 CT-28 拉曼光譜圖 ................................................................................... 28. 圖 3-3-10 圖 3-3-11 圖 3-3-12 圖 3-3-13 圖 3-3-14 圖 3-3-15 圖 3-3-16 圖 3-3-17 圖 3-3-18 圖 3-3-19 圖 3-3-20 圖 3-3-21 圖 3-3-22 圖 3-3-23 圖 3-3-24. CT-31 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 29 CT-31 拉曼光譜圖 ................................................................................. 29 CT-31 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 30 CT-31 拉曼光譜圖 ................................................................................. 31 SL-08 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 32 SL-08 拉曼光譜圖 ................................................................................. 32 SL-12 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 33 SL-12 拉曼光譜圖 ................................................................................. 33 SL-13 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 34 SL-13 拉曼光譜圖 ................................................................................. 34 SL-15 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 35 SL-15 拉曼光譜圖 ................................................................................. 36 SL-16 拉曼光譜分析位置 ..................................................................... 37 SL-16 拉曼光譜圖 ................................................................................. 38 WL2-01 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 39. 圖 3-3-25 圖 3-3-26 圖 3-3-27 圖 3-3-28 圖 3-3-29 圖 3-3-30 圖 3-3-31 圖 3-3-32 圖 3-3-33 圖 3-3-34 圖 3-3-35 圖 3-3-36 圖 3-3-37 圖 3-3-38 圖 3-3-39 圖 3-3-40. WL2-01 拉曼光譜圖 .............................................................................. 39 WL2-02 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 40 WL2-02 拉曼光譜圖 .............................................................................. 41 WL2-04 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 42 WL2-04 拉曼光譜圖 .............................................................................. 42 WL2-05 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 43 WL2-05 拉曼光譜圖 .............................................................................. 43 WL2-06 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 44 WL2-06 拉曼光譜圖 .............................................................................. 45 WL2-07 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 46 WL2-07 拉曼光譜圖 .............................................................................. 46 WL2-11 拉曼光譜分析位置 .................................................................. 47 WL2-11 拉曼光譜圖 .............................................................................. 47 拉曼分析礦物出現機率圖 .................................................................... 48 各產地各礦物之出現機率 .................................................................... 49 樣本 CT-33 中放射狀球體的綠泥石生長在孔隙邊緣 ........................ 50. 圖 3-3-41 樣本 CT-22 中片狀綠泥石與其他礦物交替形成同心圓條帶 ............ 50 圖 3-3-42 黃鐵礦生長在孔隙邊緣 ........................................................................ 51 圖 3-4-1 SMC-04_1 能量散射光譜儀分析位置 ................................................... 54 V.

(7) 圖 3-4-2 圖 3-4-3 圖 3-4-4 圖 3-4-5. SMC-04_2 能量散射光譜儀分析位置 ................................................... 55 CT-22 能量散射光譜儀分析位置 ........................................................... 56 CT-23 能量散射光譜儀分析位置 .......................................................... 57 CT-28 能量散射光譜儀分析位置 .......................................................... 58. 圖 3-4-6 圖 3-4-7 圖 3-4-8 圖 3-4-9 圖 3-4-10 圖 3-4-11 圖 3-4-12 圖 3-4-13 圖 3-4-14 圖 3-4-15 圖 3-4-16 圖 3-4-17 圖 3-4-18 圖 3-4-19 圖 3-4-20. CT-31 能量散射光譜儀分析位置 ........................................................... 59 CT-33 能量散射光譜儀分析位置 ........................................................... 60 SL-08 能量散射光譜儀分析位置 .......................................................... 61 SL-12 能量散射光譜儀分析位置 .......................................................... 62 SL-13 能量散射光譜儀分析位置 ........................................................ 63 SL-15 能量散射光譜儀分析位置......................................................... 64 SL-16 能量散射光譜儀分析位置 ........................................................ 65 WL2-01 能量散射光譜儀分析位置 ...................................................... 66 WL2-02 能量散射光譜儀分析位置 ..................................................... 67 WL2-04 能量散射光譜儀分析位置 ..................................................... 69 WL2-05 能量散射光譜儀分析位置 ..................................................... 70 WL2-06 能量散射光譜儀分析位置 ..................................................... 71 WL2-07 能量散射光譜儀分析位置 ..................................................... 72 WL2-11 能量散射光譜儀分析位置 ..................................................... 73 五寮 WL2-04 方解石之能量散射光譜圖 ............................................. 74. 圖 3-4-21 圖 3-4-22 圖 3-4-23 圖 3-4-24 圖 3-4-25 圖 3-4-26 圖 3-4-27 圖 3-4-28 圖 3-4-29 圖 3-4-30 圖 3-5-1 圖 3-5-2 圖 3-5-3 圖 3-5-4 圖 3-5-5 圖 3-5-6. 三民橋 SMC-04 菱鐵礦之能量散射光譜圖 ......................................... 74 詩朗 SL-15 玉髓之能量散射光譜圖 .................................................... 74 竹東 CT-22 綠泥石之能量散射光譜圖 ................................................ 75 竹東 CT-33 黃鐵礦之能量散射光譜圖 ................................................ 75 鈣鎂鐵成分之礦物分區圖 .................................................................... 77 五寮文石鈣鎂鐵成分圖 ........................................................................ 77 詩朗文石鈣鎂鐵成分圖 ........................................................................ 77 三民橋文石鈣鎂鐵成分圖 .................................................................... 77 竹東文石鈣鎂鐵成分圖 ........................................................................ 77 各產地文石礦物與化學成分分布圖 .................................................... 78 WL2-05 之Ｘ光螢光分析儀分析範圍 .................................................... 79 WL2-05 之鈣成分分布，鈣集中在紅色部分 ........................................ 80 WL2-05 之鐵成分分布，鐵集中在藍色部分 ........................................ 80 WL2-05 之錳成分分布，錳無明顯分布 ................................................ 80 WL2-05 之矽成分分布，矽集中在綠色部分 ........................................ 80 SL-12 之 X 光螢光分析儀分析範圍....................................................... 81. 圖 3-5-7 圖 3-5-8 圖 3-5-9. SL-12 之鈣成分分布，鈣集中於紅色部分 ........................................... 81 SL-12 之鐵成分分布，鐵集中於藍色部分 ........................................... 81 SL-12 之錳成分分布，錳集中於黃色部分 ........................................... 82 VI.

(8) 圖 3-5-10 圖 3-5-11 圖 3-5-12 圖 3-5-13. SL-12 之矽成分分布，矽集中於綠色部分 ......................................... 82 SMC-04 之 X 光螢光分析儀分析範圍 ................................................. 82 SMC-04 之鈣成分分布，鈣集中於紅色部分 ...................................... 83 SMC-04 之鐵成分分布，鐵集中於藍色部分 ...................................... 83. 圖 3-5-14 圖 3-5-15 圖 3-5-16 圖 3-5-17 圖 3-5-18 圖 3-5-19 圖 3-5-20 圖 3-5-21 圖 3-5-22 圖 3-5-23 圖 3-5-24 圖 3-6-1 圖 3-6-2 圖 3-6-3 圖 3-6-4. SMC-04 之錳成分分布，錳集中於黃色部分 ...................................... 83 SMC-04 之矽成分分布，矽集中於綠色部分 ...................................... 83 CT-28 之 X 光螢光分析儀分析範圍 .................................................... 84 CT-28 之鈣成分分布，鈣集中於紅色部分 ......................................... 84 CT-28 之鐵成分分布，鐵集中於藍色部分 ......................................... 84 CT-28 之錳成分分布，錳無明顯分布 ................................................. 85 CT-28 之矽成分分布，矽集中於綠色部分 ......................................... 85 樣本 CT-31 橘色條帶 ............................................................................ 86 X 光螢光分析儀分析 CT-31 鈣成分分布，鈣集中於紅色部分 ...... 86 X 光螢光分析儀分析 CT-31 鐵成分分布，鐵集中於藍色部分 ...... 86 掃描式電子顯微鏡 500 倍下橘色條帶呈一連串小孔隙 .................... 86 自然界碳同位素 δ13C 分佈 ..................................................................... 88 自然界氧同位素 δ18O 分佈 ..................................................................... 88 竹東同位素分析樣本 CT-33 ................................................................... 89 五寮同位素分析樣本 WL2-02 ................................................................ 89. 圖 3-6-5 圖 3-6-6 圖 3-7-1 圖 3-7-2 圖 3-7-3 圖 3-7-5 圖 3-7-6 圖 3-8-1 圖 3-8-2 圖 3-8-3 圖 3-8-4 圖 3-8-5 圖 3-8-6. 五寮同位素分析樣本 WL2-06 ................................................................ 89 五寮同位素分析樣本 WL2-18 ................................................................ 89 各種文石的生長方式及示意圖 .............................................................. 94 化學柵欄 .................................................................................................. 96 SMC-04 之礦物沉澱順序 ........................................................................ 98 三峽文石的形成模式 ............................................................................ 102 玄武岩孔隙礦物充填次序 .................................................................... 103 詩朗可見玉髓填充孔隙 ........................................................................ 105 詩朗方解石與玉髓交替生長 ................................................................ 105 三峽與澎湖文石中方解石之成分圖 .................................................... 108 三峽與澎湖文石中白雲石之成分圖 .................................................... 108 三峽與澎湖文石中菱鐵礦之成分圖 .................................................... 108 三峽與澎湖文石之碳氧同位素成份分佈 ............................................ 110. VII.

(9) 表目錄表 1-1-1 表 2-1-1 表 3-1-1 表 3-2-1 表 3-3-1 表 3-3-2 表 3-3-3 表 3-3-4 表 3-3-5 表 3-3-6 表 3-3-7 表 3-3-8 表 3-3-9 表 3-3-10 表 3-3-11. 角板山火山活動期岩性及分布 ................................................................ 3 野外採集樣本描述 .................................................................................... 6 各產地文石之岩象特徵 .......................................................................... 20 X 光粉末繞射儀分析結果....................................................................... 21 拉曼光譜分析波峰數值 .......................................................................... 23 SMC-04 拉曼光譜分析結果 .................................................................... 24 CT-22 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 26 CT-23 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 27 CT-23 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 28 CT-31 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 29 CT-31 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 30 SL-08 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 32 SL-12 拉曼光譜分析結果 ....................................................................... 33 SL-13 拉曼光譜分析結果 ..................................................................... 34 SL-15 拉曼光譜分析結果...................................................................... 35. 表 3-3-12 表 3-3-13 表 3-3-14 表 3-3-15 表 3-3-16 表 3-3-17 表 3-3-18 表 3-3-19 表 3-4-1 表 3-4-2 表 3-4-3 表 3-4-4 表 3-4-5 表 3-4-6 表 3-4-7 表 3-4-8. SL-16 拉曼光譜分析結果 ..................................................................... 37 WL2-01 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 39 WL2-02 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 40 WL2-04 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 42 WL2-05 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 43 WL2-06 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 44 WL2-07 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 46 WL2-11 拉曼光譜分析結果 .................................................................. 47 SMC-04 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................ 54 SMC-04 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................ 55 CT-22 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 56 CT-23 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 57 CT-28 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 58 CT-31 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 59 CT-33 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 60 SL-08 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 61. 表 3-4-9 SL-12 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................... 62 表 3-4-10 SL-13 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................. 63 表 3-4-11 SL-15 所含礦物化學成分與陽離子數.................................................. 64 VIII.

(10) 表 3-4-12 表 3-4-13 表 3-4-14 表 3-4-15. SL-16 所含礦物化學成分與陽離子數 ................................................. 65 WL2-01 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 66 WL2-02 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 67 WL2-04 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 69. 表 3-4-16 表 3-4-17 表 3-4-18 表 3-4-19 表 3-6-1 表 3-6-2 表 3-7-1 表 3-8-1 表 3-8-2 表 3-8-3 表 3-8-4 表 3-8-5. WL2-05 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 70 WL2-06 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 71 WL2-07 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 72 WL2-11 所含礦物化學成分與陽離子數 .............................................. 73 三峽文石碳氧同位素 .............................................................................. 91 三峽文石碳氧同位素與成礦溫度 .......................................................... 91 25℃下碳酸鹽類礦物 Ksp 值表 ............................................................... 97 澎湖與三峽竹東地區鹼性玄武岩主要全岩化學分析比較 ................ 109 澎湖與三峽竹東地區矽質玄武岩主要全岩化學分析比較 ................ 109 三峽文石與澎湖文石之碳氧同位素比較表 ........................................ 111 三峽與澎湖文石綜合資料比較 ............................................................ 112 三峽與澎湖文石相關文獻整理 ............................................................ 113. IX.

(11) 第一章緒論. 1-1 前言文石在礦物學上其實並無特別嚴格定義，一般常見在商業用名詞。從古籍來看，在李時珍《本草綱目》、章鴻釗《石雅》都提到具有花紋的石頭稱為文石，如瑪瑙、大理石等，因此，古人稱有紋理的石頭為文石。近代文石最知名產地為澎湖及義大利西西里島，澎湖所產具有色彩鮮明之同心圓構造的文石，義大利西西里島文石具有平行條紋之塊狀文石（圖 1-1-1 及 1-1-2）。近年來在臺灣北部三峽到竹東一帶，也發現了類似澎湖文石的產物－在玄武岩氣孔中具有同心圓的填充礦物（方建能，2009），三峽文石其實產地僅小部份在新北市三峽區，大部份分布在桃園縣大溪鎮及復興鄉，往南可延伸至新竹縣竹東鎮附近。目前已知主要產地位於新北市三峽區與桃園縣大溪鎮所轄橫溪、詩朗、五寮等地區，但因早期此區文石大都於三峽加工與交易，故習慣稱為三峽文石。但相較於澎湖文石，這些地方所產之文石的相關研究卻是相當稀少，本研究擬進一步系統性地分析此地文石，並與澎湖文石做對比。. 圖 1-1-1 澎湖文石. 圖 1-1-2 義大利西西里島文石. 1.

(12) 地質背景. 1-2. 臺灣西部火山區在中新世地層沉積時，有連續的火山活動，形成的火成岩分布於北部公館、關西竹東、角板山地區及澎湖群島等地，火山活動約可分為三期，包括中新世早期的公館火山活動、中新世中期的尖石火山活動及中新世晚期的角板山活動（陳正宏，1990），這些火山岩大多為玄武岩流，也形成許多厚度不一的凝灰岩體，其成因與中國南海擴張所導致之張裂活動有關（Angelier et al., 1990）。三峽文石主要分布於中新世晚期角板山火山活動噴發的玄武岩中，多在桃園、新竹縣內的南莊層中，角板山地區其產狀為玄武岩岩流、岩脈及碎屑岩，其岩體多呈連續帶狀，每層間隔約三十至一百公尺，玄武岩流厚約五至二十公尺。關西竹東地區多火山碎屑岩，包括凝灰岩與集塊岩，與熔岩流相伴生，並常與沉積岩交錯成層，集塊岩則由玄武岩質火山角礫與火山灰膠結而成，其中角礫含有許多碳酸鈣組成的杏仁狀構造，且不規則的碳酸鈣細脈穿插於集塊岩中。此區岩性為鹼性玄武岩及矽質玄武岩兩者皆有（陳淑珍，1988；陳正宏，1990；莊文星，1999）。角板山期火成活動經定年後，得知噴發年代在 20.2 至 9.3 百萬年間（陳正宏，1990；莊文星，1999），角板山火山活動期岩性及分布列如表 1-1-1。. 2.

(13) 表 1-1-1 角板山火山活動期岩性及分布活動期角板山火山活動期年代. 中新世晚期. 地層. 南莊層、桂竹林層. 岩性. 鹼性及矽質玄武岩、玄武岩質凝灰岩、凝灰碎屑岩、少量玄武岩熔岩. 產狀. 熔岩流、凝灰岩、集塊岩、岩脈 1. 桃園復興鄉角板山一帶 2. 關西-竹東間之錦山（舊名馬武督）、六畜、白石、馬福、南河、上. 分布. 坪、大山背山、燥樹排 3. 嘉義阿里山 4. 鶯歌尖山 5. 土城橫溪. 定年. 核飛跡：10.1 - 9.3Ma（陳正宏，1990）鉀－氬：角板山 14.0 - 10.6Ma、關西竹東 12.7Ma（莊文星，1999）. 圖 1-1-3 臺灣北部中新世火山活動分布（紅色部分為中新世火成活動之玄武岩分布，綠色部分為南莊層） 3.

(14) 1-3. 前人研究有關文石的正式學術研究，最早可追溯至 1909 年日本礦物學家岡本要八郎. 發表的「澎湖島產之文石乃屬霰石」，提出文石是由霰石所組成的。之後陸續幾十年來，有許多學者對澎湖文石的分布、產狀、礦物相、經濟價值等方面也進行了研究，例如林迺信在 1948 年發表｢澎湖群島地質礦產調查｣、林朝棨 1957 年發表｢澎湖群島之地質礦產｣、呂學俊 1963 年發表於《臺灣礦業》的「澎湖縣內產之文石」、簡芳欽於 1976 年發表在於《礦冶》的「澎湖的文石」、黃大邦發表「臺灣的瑪瑙、藍玉髓、玫瑰石、鐵石英與文石的產狀與利用現況」於《石礦雜誌》；直到黃春江於 1968 年發表在國立臺灣大學理學院地質學系所研究報告「澎湖群島產文石之鑛物學的研究」，首次提出文石中的霰石並不如以往研究的多，文石礦物是由霰石與方解石共同組成。臺灣省礦務局在 1978 年年報中發表「澎湖文石探勘調查報告」，對岩性、礦物相、加工等做了一系列的相關調查，算是一篇集大成的官方學術研究。俞震甫（Yui，1992）利用碳氧同位素，推測文石形成環境及溫度。相關學術論文則有 1994 年李宗展對文石膠體溶液的現象及成因做了一系列的探討，以及 2012 年邱瑜針對澎湖本島的玄武岩充填礦物的礦物相、化學成分及孔隙成因作探討。但眾多文獻討論的對象皆為澎湖的文石，三峽文石最早由岡本要八郎（1909）在大嵙崁的角板山社（現今大溪鎮）發現，之後莊文星在 1999 年發行「臺灣之火成活動與火成岩」、林岳董（2001）的「聖眼文石」及方建能與余炳盛（2005）的「臺灣的寶石」皆提到角板山期火成岩含有碳酸鈣沉澱之杏仁狀構造，但都沒有進行深入研究。直到 2009 年，方建能等人在《臺灣博物》季刊開始對三峽文石進行較為詳細的研究－「鮮為人知的三峽文石」，並於 2010 年於《臺灣礦業》發表「臺灣三峽文石之初步調查」，對於三峽文石礦物相、化學成分做了較為完整的研究分析。. 4.

(15) 第二章研究方法 2-1. 野外採樣三峽文石出現在臺北縣三峽、五寮、桃園縣復興及新竹縣竹東（近豐鄉國小）. 等地，本研究採樣點為三民橋（SMC）、詩朗（SL）、五寮（WL）、竹東（CT）共四處。比對桃園及竹東地質圖（地調所，1996），可知文石皆位於南莊層的玄武岩中（圖 2-1-1）。. 圖 2-1-1 三峽文石採樣點採集點以★表示，上圖將採樣點粗分三峽及竹東地區，左下為竹東一帶細部採樣位置（地調所，1991），右下為三峽一帶細部採樣位置圖（地調所，1996）。 5.

(16) 本研究所採樣本數量及野外產狀列於表 2-1-1，另將林岳董之《聖眼文石》對橫溪地區文石描述加入表 2-1-1 比較。採樣點在三峽桃園一帶有三個採樣點，新竹竹東有一個採樣點，三峽地區玄武岩岩體較為緻密，表層多氣孔，文石較竹東同心圓圈紋多且顏色對比明顯，各地野外產狀分述如下： 1.. 三民橋地區常見巨大滾石（圖 2-1-2），文石的產狀杏仁狀和細脈狀都有，氣孔有被拉長的現象，文石的顏色多呈透明或白色。. 2.. 五寮可見玄武岩熔岩流呈平行階梯式冷卻，溪谷兩旁之岩壁厚度大於 7 公尺，明顯可見柱狀節理，礦物多呈杏仁狀填充，亦有氣孔柱填充，寬約 5 至 10 公分（圖 2-2-3）。. 3.. 詩朗地區露頭主要是由當地人從玄武岩岩壁鑿洞開採（圖 2-1-4），此地文石的特色為同心圓，顏色多黑白相間。. 4.. 竹東一帶玄武岩體多與沉積岩體互相交錯沉積，岩石表面多風化，岩體多裂隙，文石以脈狀填充為主，且礦物晶體較大（圖 2-1-5）。. 表 2-1-1 野外採集樣本描述地點橫溪. 編號數量－. 三民橋 SMC. －. 7. 五寮. WL. 33. 詩朗. SL. 16. 竹東. CT. 40. 野外產狀凝灰岩、集塊岩，夾玄武岩流，塔狀玄武岩及柱狀節理。多滾石，直徑約在 0.5 至 1 公尺左右。有明顯玄武岩柱，玄武岩層每層厚度 1 至 7 公尺左右。玄武岩有三大層，每層約 5 公尺左右。小溪谷兩側玄武岩出露，表面多風化。. 6. 文石特徵多玉髓，有樹枝狀紋路，其成分含錳，多產於玄武岩裂隙中。多杏仁狀及細脈狀充填，氣孔有拉長的現象。杏仁狀、偶有葡萄狀或腎狀，有氣孔柱。同心圓顏色強烈對比，有黑、白、透明。小且密的氣孔填充，多脈狀岩體及透明、白色杏仁狀礦物，同心圓較少。.

(17) 圖 2-1-2 三民橋野外露頭. 圖 2-1-3 五寮野外露頭. 圖 2-1-4 詩朗野外露頭. 圖 2-1-5 竹東野外露頭. 7.

(18) 2-2. 樣本處理及實驗流程. 採集原岩後，先行依產地編號及拍照，並記錄下特徵。文石樣本取具有多層同心圓，其色彩多變者為佳。利用切割機切割樣本至適當大小，分別進行岩石光片、薄片及粉末的製備，樣本完成後，送入儀器分析。以下詳述實驗流程（圖 2-2-1）： 1. 製備光片 a. 將包含文石的原岩切割成小於 24 mm，放入灌膠模型中，灌入 AB 膠至完全淹蓋樣本，並抽真空，使膠中的氣泡完全趕出。 b. 待膠完全乾後，脫模取出光片，將欲分析的面利用砂紙 600 Grit（16 μm）研磨至所欲研究部分出露，接著依序用 P2400（10 μm）、P4000（5 μm）研磨，背面則研磨至 P2400 即可。 c. 最後將光片利用 0.3 μm 氧化鋁膏拋光十分鐘。 d. 用拉曼光譜儀、X 光螢光分析儀先行分析，分析完畢後，利用真空鍍碳機鍍上約 15–30nm 厚的碳，以增加導電度，最後用 SEM-EDS 分析。 2. 製備薄片 a. 將包含文石的原岩切割成小於 3cm * 2cm 的岩塊，將欲觀察的面利用砂紙依序 600 Grit（16 μm）、1000 Grit（7.5 μm）研磨，接著用 6 μm、1 μm 鑽石膏拋光。 b. 把拋光好的面黏貼在載玻片上，待膠乾後，利用切磨機將樣本磨至適當厚度，再將岩石薄片磨至 30 μm 厚。陰極發光拍照的樣本磨至厚度約 1 mm。最後利用鑽石膏拋光。 c. 在偏光顯微鏡下觀察礦物光性變化、種類及生長方式等。在陰極發光顯微鏡下，觀察礦物發光的變化。 8.

(19) 3. 製備粉末 a. 利用製備光片的另一半文石用來製備粉末，小心從玄武岩氣孔取出礦物，將岩石部分完全清除。 b. 利用槌子敲碎礦物變成小顆粒（最好小於 3 mm），將細粒標本放入瑪瑙缽內，手工研磨至完全變成粉末，顆粒大小約在 200 mesh（74μm）以下，以手指觸摸粉末，可陷入指紋中即可。 c. 將粉末放置在 X 光繞射分析專用載臺，將粉末填平壓實，即可利用 X 光繞射分析礦物相。. 切割原岩光片. 薄片. 粉末. 灌膠包埋. 砂紙、鑽石膏研磨拋光. 取出礦物，敲碎成小塊. 黏貼至玻片上. 瑪瑙缽研磨至 200 mesh 以下. 砂紙、氧化鋁膏研磨拋光. 拉曼光譜儀 X 光螢光分析儀. 切薄至適當厚度砂紙、鑽石膏研磨至 30μm 厚. 砂紙、鑽石膏研磨拋光至約 0.5mm 厚. 鍍碳. 能量散射光譜儀. 偏光顯微鏡. X 光粉末繞射儀. 陰極發光顯微鏡、質譜儀. 圖 2-2-1 實驗流程. 9.

(20) 儀器分析. 2-3. 2-3-1. 偏光顯微鏡. 為瞭解玄武岩氣孔中充填礦物的種類、晶體生長方式、組織及共生關係，本研究將臺灣北部各產地的文石樣本，製成岩石薄片及光片，利用德國 Zeiss 公司所生產，型號為 Axioplan 7082 的透射、反射兩用偏光顯微鏡，特別針對生長於玄武岩孔隙中具有同心圓膠狀組織的文石及岩石組織，進行岩相學的觀察與鑑定。. 2-3-2. X 光粉末繞射儀. 本研究使用國立臺北科技大學材料及資源工程系的日本 MAC 公司生產之 Science Mxp III 型 X 光粉末繞射儀（X-ray Power Diffraction，XRD），使用 Cu 靶，操作電壓為 35 kV，電流 15 mA，2θ 範圍從 5 度–65 度，速度為每分鐘 1 度。用於初步鑑定各產地文石的礦物種類所得之繞射圖譜，再依據 ICDD 資料庫，比對文石的礦物組成，所得結果與拉曼光譜儀分析的結果做對照，做為二次檢驗。. 2-3-3. 拉曼分析儀. 根據 X 光繞射分析的結果，可初步得知文石中主要的礦物組成，本研究欲分析文石中同心圓細部各紋路的礦物相，則進一步利用拉曼光譜儀（Raman Spectrometer，Raman）針對各點，做非破壞性的礦物相分析。本研究使用法國 Horiba Jobin–Yvon 公司生產之 UV–VIS Labram HR 型拉曼光譜儀，激發光源為 514.5mm 氬離子綠光雷射，雷射光束直徑為 1μm，分析波段範圍設置為 100 至 1600 cm–1，波數誤差在± 1 cm–1 範圍內。. 10.

(21) 2-3-4. 掃描式電子顯微鏡及能量散射光譜儀. 本研究使用中央研究院地球科學所電子微探分析儀實驗室的熱發射（鎢絲）低真空類型掃描式電子顯微鏡（JEOL W-LVSEM–JSM 6360LV）及附加能量分散式光譜儀（Energy Dispersive Spectrometer，EDS），可對礦物進行定性和半定量的化學成分分析，本研究主要用來分析同心圓不同紋路的化學成分變化。分析時使用之加速電壓為 20 kV，電流為 0.18 nA，電子束直徑約 10 mm，單點分析時間為 100 秒，分析精確度為 ± 6 %。. 2-3-5. X 光螢光分析儀. 本研究使用法國 Horiba Jobin–Yvon 公司生產的 XGT–5000 型顯微能量分散式螢光 X 光光譜儀（X-ray fluorescence，XRF），用於分析文石中主要化學成份，以瞭解不同層同心圓成份上分佈的變化，實驗條件為電流 0.5 μA，電壓 30 kV，掃描次數 20 次，掃瞄範圍為 2020mm，X 光直徑約 10 μm。. 2-3-6. 陰極發光顯微鏡. 本研究使用國立臺灣師範大學地球科學系的 ProgRcs 公司生產之陰極發光顯微鏡（Cathodoluminescence），可觀察每一層同心圓的發光現象，若同心圓每層發光程度不同，則礦物可能為不同時期生長，之後進行拍照，並確定同位素分析之採樣位置，實驗條件其電流維持在 240–250 μA 間，電壓為 7–8 kV，曝光時間為 5000 秒。. 2-3-7. 質譜儀. 觀察文石的陰極發光情況後，挑選出所含 CaCO3 成份較純以及同心圓發光變化明顯的樣本。本研究使用中央研究院地球科學所的 Finnigan MAT 252 質譜 11.

(22) 儀，用於分析碳、氧穩定同位素。使用前須將文石各同心圓取下些許粉末，在 25℃真空下，與 100 % 磷酸反應，將釋放的 CO2 放入質譜儀分析，δ13C 及 δ18O 分別與標準樣品 PDB 及 SMOW 做對比校正。. 12.

(23) 第三章結果與討論岩相學觀察. 3-1. 本研究分別在四個地點共採集近 100 件樣本，每個地點各挑選數件製成光片及薄片，利用肉眼觀察巨觀標本的產狀、顏色、外形等，再利用偏光顯微鏡觀察更細微的尺度，如礦物相的種類、組織及生長情形等。. 3-1-1. 野外標本觀察. 文石是在玄武岩孔隙或裂隙中，經過飽和溶液沉澱後所充填形成的次生礦物，多以碳酸鹽類礦物及二氧化矽為主，在野外可以看到這些礦物集合體以許多不同產狀呈現，一般可以分為兩大類，其一為氣孔填充之杏仁狀構造（amygdaloidal）（圖 3-1-1），二為可能由岩層破裂面或是斷層所造成的裂隙進行填充之脈狀構造（圖 3-1-2），常見的形狀有粒狀（granular）、針狀（acicular）、纖維狀（fibrous）、同心圓狀（concertric）、膠狀（colloform）、放射狀（radiated）、球狀（globular）、腎狀（reniform）、鮞狀（oolitic）、樹枝狀（dendritic）等（圖 3-1-1 至 3-1-6）。在氣孔填充除了能看見結晶較大且呈自形（euhedral）的顯晶質（phanerocrystalline）晶體之外（圖 3-1-7），還有色彩較鮮艷的膠狀組織，常呈現同心圓狀，一般膠狀組織認為是非晶質的礦物組成，外觀上常見球狀體、腎狀、乳房狀（mammillary）等，將球體切開後有時可發現剖面具有同心圓狀的紋理，顏色以白、黃、褐最為常見（圖 3-1-8）。一般文石由不同礦物、不同顆粒大小或不同組織交替沉澱而成（圖 3-1-9），文石的同心圓條帶通常為膠狀組織組成。. 13.

(24) 圖 3-1-1 杏仁狀文石. 圖 3-1-2 脈狀文石. 圖 3-1-3 放射狀文石. 圖 3-1-4 鮞狀文石. 圖 3-1-5 球狀文石. 圖 3-1-6 球狀文石. 圖 3-1-7 結晶良好文石礦物. 圖 3-1-8 褐色膠狀同心圓組織 14.

(25) a. 黃色與褐色條帶交錯生長的同心圓 b. 黃色與褐色條帶交錯生長的同心圓. c. 橘色膠狀組織形成的同心圓 1. d. 橘色膠狀組織形成的同心圓 2. e. 黃色膠狀組織與白色結晶礦物形成的同心圓. f. 白色膠狀組織形成的同心圓. 圖 3-1-9 各種同心圓狀的文石礦物. 15.

(26) 3-1-2. 偏光顯微鏡觀察. 利用偏光顯微鏡觀察偏光下以及反射光下文石礦物之生長情形及光學性質，一般組成文石礦物，顯晶質、微晶質或非晶質都很常見，顯晶質顆粒為無色透光，外形呈粒狀（圖 3-1-10），結晶良好，可形成針狀或柱狀晶體，大小約 1 至 5 mm，其長邊方向與同心圓紋路垂直（圖 3-1-11）；微晶質則多以二氧化矽礦物為主，多以淡藍色或透明為主；非晶質常以膠體組織呈現，不透光，顏色多變（圖 3-1-12 及 3-1-13）。若以膠體組織組成的同心圓，則為膠體溶液沉澱，在沉澱時出現一些常見特徵及現象，如球狀體、非晶質構造、擴散圖帶、收縮裂隙（圖 3-1-14）、易吸引外來物質使成分變化等，其中較特別的是發現連續針狀晶體穿越不同的同心圓層（圖 3-1-16），這個現象 Roedder（1968）曾提到可能的原因為，同心圓的層面原本是膠體組織沉澱時所形成，之後，膠體組織進行再結晶作用，形成針狀顯晶質晶體，因而使晶體穿越原先的同心圓層面。在偏光下觀察膠體組織為黃褐色半透光至不透光，無法分辨出顆粒大小，易有小孔隙，周圍偶有二氧化矽薄膜填充（圖 3-1-12），膠狀組織除了條帶狀之外，有的還會以扇形、花形等方式呈現（圖 3-1-15）。. 圖 3-1-10 粒狀晶體. 圖 3-1-11 針狀晶體方向與同心圓垂直. 16.

(27) 圖 3-1-12 褐色條帶之膠狀組織（左-平行偏光，右-交叉偏光）. 圖 3-1-13 顯晶質方解石與褐色膠狀組織（交叉偏光）. 圖 3-1-14 膠狀組織收縮裂隙（反射光）. 圖 3-1-15 花形膠狀組織. 17.

(28) 圖 3-1-16 針狀晶體穿越同心圓條帶（左-實體照，右-反射光）. 文石特別之處在於其同心圓條帶，因此以下大致可將同心圓生長的岩象變化特徵分為三種表現： 1. 礦物相或是礦物顆粒具有重複性生長。首先李宗展（1994）及邱瑜（2011）曾提到澎湖文石的膠狀組織具有二階段的週期生長，也就是顯晶質礦物與隱晶質膠狀組織交替生長。本研究觀察到二階段以上的週期（圖 3-1-17），且孔隙中不只有膠狀組織與完整晶面的礦物才有周期的生長，在不同的顯晶質礦物彼此之間也有出現，例如詩朗地區的樣本常見具有明顯的黑白相間紋路，為碳酸鹽類與矽酸鹽類礦物交替出現所致（圖 3-1-18）。在孔隙中礦物有週期性的生長結晶是相當普遍的，只要每一層同心圓的成礦溶液來源或結晶生長條件相近，就極有可能造成這樣的結果。 2. 礦物顆粒由同心圓中心向外逐漸增大（圖 3-1-19）。第二種現象通常被認為是初始的高濃度膠體溶液存在孔隙時，當溶液達過飽和狀態時，礦物便快速的大量沉澱結晶，此時結核速率大於晶體成長速率，隨著礦物逐漸沉降晶出，溶液濃度降低而形成真溶液，此時結核速率變慢，礦物便能逐漸增長，所以後期結晶的礦物晶體也會越大。 3. 礦物顆粒大小無明顯變化（圖 3-1-20）。第三種並非由不同的礦物相或是不同顆粒大小的變化造成同心圓現象，而是 18.

(29) 由層間孔隙所造成的同心圓。當一層礦物形成後，其表面可能凹凸不平整，隨後當溶液再次沉澱，兩層礦物之間保留下孔隙，這些孔隙因光線折射的關係，看起來類似白色，因而形成白色的同心圓條帶構造。. 圖 3-1-17 文石礦物顆粒大小重複生長（交叉偏光，A 顯晶質礦物，B 膠狀組織）. 圖 3-1-18 文石礦物相重複生長（A 碳酸鹽類礦物，B 矽酸鹽類礦物）. 19.

(30) 圖 3-1-19. 礦物顆粒大小從同心圓中心向外由小變大（反射光）. 圖 3-1-20 顆粒大小沒有變化. 利用肉眼及偏光顯微鏡觀察後，發現每個產地的文石的岩象都有些許不同，以下列表做個簡單的特徵分類（表 3-1-1）。. 表 3-1-1 各產地文石之岩象特徵地點. 五寮. 詩朗. 三民橋. 竹東. 杏仁狀填充. . . . . 脈狀填充. . . . 氣孔柱填充. . 粒狀. . . . . 針狀. . . . . 岩. 花形. . 理. 扇形. . 鮞狀. . 特徵產狀.  . 球狀同心圓特性. . . 同心圓狀. . . . . 同心圓顏色. 橘色、褐色. 黑色、白色. 白色. 白色、淡黃色. 膠狀組織. . . . . 週期性生長. . . . . 20.

(31) X 光粉末繞射分析. 3-2. 本研究利用 X 光粉末繞射儀（XRD）進行四個地點共 18 件具有明顯同心圓紋路的文石樣本，檢測初步的礦物相。有關文石細部紋路的組成礦物將在 3-3 節中，做詳細描述。本實驗所鑑定出礦物相共有七種，分別為方解石（calcite）、菱鐵礦（siderite）、白雲石（dolomite）、鐵白雲石（ankerite）、石英（quartz）、綠泥石（chlorite），及赤鐵礦（hematite），其中方解石佔最多數，在每件標本中皆有發現，結果整理如表 3-2-1。. 表 3-2-1 X 光粉末繞射儀分析結果樣本編號礦物種類 SMC-04. 方解石、菱鐵礦、. 樣本編號礦物種類 SL-15. 石英. 鐵白雲石、白雲石 CT-22. 方解石、綠泥石、赤鐵礦. SL-16. 方解石. CT-23. 方解石、綠泥石. WL2-01. 方解石. CT-28. 方解石、菱鐵礦、石英. WL2-02. 方解石、菱鐵礦、鐵白雲石、石英. CT-31. 方解石. WL2-04. 方解石、石英. CT-33. 方解石. WL2-05. 方解石、菱鐵礦. SL-08. 方解石、石英. WL2-06. 方解石、菱鐵礦、石英. SL-12. 方解石、石英. WL2-07. 方解石、菱鐵礦、鐵白雲石. SL-13. 方解石、石英. WL2-11. 方解石. 21.

(32) 拉曼光譜分析. 3-3. 本節利用拉曼光譜儀對文石細部每一層的同心圓紋路，進行詳細的礦物相分析。本節中各表格描述文石紋路顏色，係利用美國地質學會 1995 年出版的岩石色圖（Rock Color Chart）來對比。. 3-3-1. 拉曼分析結果. 本研究針對文石細部紋路分層檢測所得礦物相共有九種，包括方解石、菱鐵礦、鐵白雲石、石英、玉髓（chalcedony）、蛋白石（opal）、綠泥石、赤鐵礦及黃鐵礦（pyrite），其拉曼光譜峰值整理如表 3-3-1 及拉曼光譜圖如圖 3-3-1。碳酸鹽類礦物因為結構相似，因此拉曼光譜波峰位置也是相當類似，而本研究利用前人文獻（Kingma，1994；Buzgar and Apopei，2009；Hanesch，2009； Rividi et al.，2010）可以對比出這些礦物的不同。由樣本 CT-31 其方解石的數值為 155 、281（30）、712（10）、1086（100）cm-1（括弧內數值表示該波峰與最強波峰強度比. （10）. 值，最強為 100）；樣本 SMC-04 菱鐵礦的數值為 191（20）、298（30）、732（10）、1089 cm-1；樣本 WL2-02 鐵白雲石的數值為 170（10）、290（50）、720（10）、1091（100）. （100）. cm-1；樣本 SL-13 石英的數值為 129（10）、207（30）、465（100） cm-1；樣本 SL-15 玉髓的數值為 207（30）、463（100）、503（20）cm-1；樣本 SL-12 蛋白石的數值為 229（50）、 355（100）、412（70）、792（30） cm-1；樣本 CT-22 綠泥石的數值為 185（50）、301（30）、 400（100）、542（70）、673（100）、1058（20）cm-1；樣本 CT-22 赤鐵礦的數值為 217（100）、 284（90）、396（40）、594（30）cm-1；樣本 CT-33 黃鐵礦的數值為 351（80）、389（100）cm-1。最後將各樣本中同心圓條帶的分析結果顯示於表 3-3-2 至 3-3-19，拉曼光譜圖如圖 3-3-2 至 3-3-37。. 22.

(33) 表 3-3-1 拉曼光譜分析波峰數值波峰數值（cm-1）. 礦物相. 樣本編號. calcite. CT-31. 155. -. 281. -. -. 712. 1086. siderite. SMC-04. 191. -. 298. -. -. 732. 1089. ankerite. WL2-02. 170. -. 290. -. -. 720. 1091. quartz. SL-13. 129. 207. -. 465. -. -. -. chalcedony. SL-15. -. 207. -. 463. 503. -. -. opal. SL-12. -. 229. 355. 412. -. 792. -. chlorite. CT-22. 185. -. 301. 400. 542. 673. 1058. hematite. CT-22. -. 217. 284. 396. 594. -. -. pyrite. CT-33. -. -. -. 351. 389. -. -. 圖 3-3-1. 各礦物拉曼光譜分析圖. 23.

(34) 圖 3-3-2. SMC-04 拉曼光譜分析位置. 表 3-3-2. SMC-04 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2. greyish olive greyish olive. siderite calcite. 11 12. ankerite ankerite. 3. bluish white. chalcedony. 13. greyish black bluish white pale greenish yellow. 4. yellowish grey. calcite + chalcedony. 14. greyish black. calcite. 5. pale greenish yellow. siderite. 15. bluish white. calcite. 6. yellowish grey. calcite. 16. pale greenish yellow. siderite. 7. pale greenish yellow. siderite. 17. bluish white. calcite. 8. greyish black. ankerite. 18. pale greenish yellow. siderite. 9 10. yellowish grey dusky yellow. calcite calcite. 19 20. greyish black yellowish grey. ankerite calcite. 24. siderite.

(35) 圖 3-3-3 SMC-04 拉曼光譜圖. 25.

(36) 表 3-3-3. CT-22 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. 1 2 3-1 3-2 4. colorless dusky green light brown light brown colorless pale yellowish orange yellowish grey. calcite chlorite calcite hematite calcite. 5 6. 圖 3-3-4. CT-22 拉曼光譜分析位置. 圖 3-3-5. CT-22 拉曼光譜圖 26. siderite calcite.

(37) 圖 3-3-6. CT-23 拉曼光譜分析位置. 表 3-3-4. CT-23 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2. greenish black greyish yellow. chlorite siderite. 5 6. colorless pale yellowish. calcite siderite. 3 4. colorless greenish black. calcite chlorite. 7 8. greenish black colorless. chlorite calcite. 圖 3-3-7. CT-23 拉曼光譜圖 27.

(38) 圖 3-3-8. CT-28 拉曼光譜分析位置. 表 3-3-5. CT-23 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2. colorless light brown. calcite siderite. 5 6. colorless light brown. calcite siderite. 3 4-1 4-2. light brown white white. siderite calcite chalcedony. 7 8 9. white colorless light brown. calcite calcite siderite. 圖 3-3-9. CT-28 拉曼光譜圖 28.

(39) 圖 3-3-10 CT-31 拉曼光譜分析位置表 3-3-6. CT-31 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3 4 5. very pale orange colorless light brown colorless very pale orange. calcite calcite calcite calcite calcite. 6 7 8 9. colorless very pale orange very pale orange very pale orange. calcite calcite calcite calcite. 圖 3-3-11 CT-31 拉曼光譜圖 29.

(40) 圖 3-3-12 CT-31 拉曼光譜分析位置表 3-3-7. CT-31 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3 4 5 6 7. gold white black colorless white light olive grey very pale orange. pyrite chalcedony chlorite calcite calcite calcite calcite. 8 9 10 11 12 13 14. light olive grey pale yellowish orange very pale orange light olive grey very pale orange light olive grey light olive grey. calcite calcite calcite calcite calcite calcite calcite. 30.

(41) 圖 3-3-13 CT-31 拉曼光譜圖. 31.

(42) 圖 3-3-14 SL-08 拉曼光譜分析位置表 3-3-8. SL-08 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3 4. yellowish grey yellowish grey yellowish grey bluish white. siderite siderite siderite chalcedony. 6 7 8 9. bluish white white olive black white. chalcedony chalcedony opal calcite. 5. olive black. chlorite. 圖 3-3-15 SL-08 拉曼光譜圖. 32.

(43) 圖 3-3-16 SL-12 拉曼光譜分析位置表 3-3-9. SL-12 拉曼光譜分析結果. Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3. dark grey colorless dusky yellow. opal opal siderite. 7 8 9. white colorless dark grey. chalcedony + calcite. 4 5 6. dark grey yellowish grey bluish white. opal siderite chalcedony. 10 11 12. colorless dark grey yellowish grey. chalcedony chalcedony calcite. 圖 3-3-17 SL-12 拉曼光譜圖 33. chalcedony chalcedony.

(44) 圖 3-3-18 SL-13 拉曼光譜分析位置表 3-3-10 SL-13 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2. pale greenish yellow white. calcite calcite. 5 6. pale greenish yellow light brown. calcite siderite. 3 4. pale greenish yellow light brown. colorless. quartz. calcite 7 calcite+chalcedony. 圖 3-3-19 SL-13 拉曼光譜圖. 34.

(45) 圖 3-3-20 SL-15 拉曼光譜分析位置表 3-3-11 SL-15 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1. colorless. chalcedony. 7. ankerite. 2. white. 8. 3 4 5 6. dusky yellow pale greenish yellow dusky yellow pale greenish yellow. chalcedony + calcite chalcedony ankerite ankerite ankerite. moderate olive brown white. 9 10 11. colorless colorless dusky yellow. chalcedony calcite ankerite. 35. calcite.

(46) 圖 3-3-21 SL-15 拉曼光譜圖. 36.

(47) 圖 3-3-22 SL-16 拉曼光譜分析位置表 3-3-12 SL-16 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3. olive grey light olive grey white. siderite siderite calcite. 8 9 10. dusky yellow dusky yellow dusky yellow. calcite calcite calcite. 4 5 6 7. light olive grey pale yellowish orange yellowish grey yellowish grey. siderite calcite calcite calcite. 11 12 13 14. yellowish grey yellowish grey colorless yellowish grey. calcite calcite calcite calcite. 37.

(48) 圖 3-3-23 SL-16 拉曼光譜圖. 38.

(49) 圖 3-3-24 WL2-01 拉曼光譜分析位置表 3-3-13 WL2-01 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2. light olive brown yellowish grey. siderite calcite. 6 7. colorless colorless. calcite calcite. 3 4 5. dusky yellow pale yellowish white. calcite siderite calcite. 8 9. white white. calcite calcite. 圖 3-3-25 WL2-01 拉曼光譜圖 39.

(50) 圖 3-3-26 WL2-02 拉曼光譜分析位置表 3-3-14 WL2-02 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1. greyish orange. calcite. 8. dark yellowish orage. calcite. calcite. 9. white. calcite. calcite. 10. colorless. ankerite. 2 3. very pale orange very pale orange. 4. colorless. calcite. 11. 5 6. colorless white. calcite ankerite. 12 13. dark yellowish orage colorless white. 7. white. calcite. 14. yellowish grey. 40. calcite siderite calcite calcite + chalcedony.

(51) 圖 3-3-27 WL2-02 拉曼光譜圖. 41.

(52) 圖 3-3-28 WL2-04 拉曼光譜分析位置表 3-3-15 WL2-04 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3. pale greenish yellow white pale greenish yellow. calcite calcite calcite. 7 8 9. light olive grey yellowish grey light olive grey. calcite calcite calcite. 4. white. 10. yellowish grey. calcite. 5 6. light olive grey lellowish grey. 11. colorless. calcite. calcite + chalcedony calcite calcite. 圖 3-3-29 WL2-04 拉曼光譜圖 42.

(53) 圖 3-3-30 WL2-05 拉曼光譜分析位置表 3-3-16 WL2-05 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1. yellowish grey. calcite. 6. colorless. calcite. 2 3 4 5. dusky yellow yellowish grey dusky yellow colorless. siderite calcite siderite calcite. 7 8 9 10. pale greenish yellow pale greenish yellow pale greenish yellow white. siderite calcite calcite calcite. 圖 3-3-31 WL2-05 拉曼光譜圖. 43.

(54) 圖 3-3-32 WL2-06 拉曼光譜分析位置表 3-3-17 WL2-06 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1. moderate olive brown pale greenish yellow yellowish grey white light olive yellowish grey. calcite. 7. siderite. calcite siderite ankerite calcite calcite. 8 9 10 11. dark yellowish orange yellowish grey dusky yellow colorless white + colorless. 2 3 4 5 6. 44. calcite siderite calcite chalcedony.

(55) 圖 3-3-33 WL2-06 拉曼光譜圖. 45.

(56) 圖 3-3-34 WL2-07 拉曼光譜分析位置表 3-3-18 WL2-07 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2. pale olive white. calcite ankerite. 6 7. light olive brown light yellowish grey. calcite ankerite. 3 4 5. pale olive white pale olive. ankerite ankerite calcite. 8 9 10. yellowish grey light yellowish grey yellowish grey. ankerite calcite calcite. 圖 3-3-35 WL2-07 拉曼光譜圖 46.

(57) 圖 3-3-36 WL2-11 拉曼光譜分析位置表 3-3-19 WL2-11 拉曼光譜分析結果 Site. Color. Mineral. Site. Color. Mineral. 1 2 3. very pale orange dusky brown very pale orange. calcite calcite calcite. 4 5 6. dusky brown very pale orange dusky brown. calcite calcite calcite. 圖 3-3-37 WL2-11 拉曼光譜圖 47.

(58) 3-3-2. 不同產地文石礦物相分布. 1. 各產地的礦物相分布結果 X 光粉末繞射儀與拉曼光譜儀的結果對比下大致相同，拉曼光譜儀分析細部同心圓條帶，分析出較多種礦物相，而一般 X 光粉末繞射儀分析的樣本若量不足，則可能無法判定出礦物相，因此本研究 X 光粉末繞射分析的少部分樣本並未對比出全部的礦物相。結果顯示每個樣本皆含有方解石，並占最大宗，將拉曼光譜儀分析出的各礦物相依比例作圖（圖 3-3-38），可以發現方解石佔 62 %，其次菱鐵礦為 14 %，碳酸鹽類礦物（包括方解石、菱鐵礦、白雲石及鐵白雲石）合計比例共佔 84 %，二氧化矽礦物（石英、玉髓、蛋白石）則佔 11 %，綠泥石為 3%，赤鐵礦和黃鐵礦則各為 1%。 (%). 民國前/通用格民國前/通用格式式民國前/通用格式民國前/通用格式民國前/通用格式民國前/通用格式民國前/通用格式民國前/通用格式. 民國前/通用格式民國前/通用格民國前/通用格式民國前/通用格式民國前/通用格民國前/通用格民國前/通用格民國前/通用格民國前/通用格式式式式式式. 民國前/通用格式. 圖 3-3-38 拉曼分析礦物出現機率圖綜合各產地的礦物相分析結果：五寮地區的礦物相由多至少有方解石、鐵白雲石、綠泥石、玉髓、石英、菱鐵礦（圖 3-3-39a），詩朗地區的礦物相有方解石、玉髓、菱鐵礦、蛋白石、綠泥石、石英（圖 3-3-39b），三民橋地區的礦物相有方 48.

(59) 解石、鐵白雲石、菱鐵礦、玉髓（圖 3-3-39c），最後竹東地區的礦物相，則有方解石、菱鐵礦、綠泥石、玉髓、赤鐵礦、黃鐵礦（圖 3-3-39d）。多數礦物相在各產地皆有發現，只有少部分礦物在單獨一個地區出現，如赤鐵礦及黃鐵礦只在竹東發現。各地分別也都是以碳酸鹽類礦物及二氧化矽礦物為主（圖 3-3-39），碳酸鹽類礦物的比例由高到低依序排列為五寮、三民橋、竹東、詩朗，五寮比例可高達 90%，而二氧化矽礦物比例由高到低依序排列為詩朗、三民橋、五寮、竹東。竹東地區的二氧化矽礦物比例較低，但綠泥石比例是最高的，約佔 10%。. a. 五寮地區礦物之出現機率. b. 詩朗地區礦物之出現機率. c. 三民橋地區礦物之出現機率. d. 竹東地區礦物之出現機率. 圖 3-3-39 各產地各礦物之出現機率圖中代號 A 鐵白雲石、C 方解石、Ch 綠泥石、Cy 玉髓、 D 白雲石、H 赤鐵礦、O 蛋白石、P 黃鐵礦、Q 石英、S 菱鐵礦. 49.

(60) 詩朗地區含有特別多的二氧化矽礦物，且在其中每個樣本中皆有發現，約佔 25%左右，其中蛋白石也只在此地發現，有時二氧化矽礦物獨立填充整個氣孔，有時則是與碳酸鹽類礦物交替生長形成同心圓，如樣本 SL-15（圖 3-3-19）。本研究樣本中發現少許的綠泥石，如樣本 CT-22、SL-08，外觀呈墨綠色，生長型態主要有兩種：一為生長在孔隙邊緣形成薄層或是半球體（圖 3-3-40），這類的綠泥石可能是由玄武岩經熱液換質，或是風化沉積後的產物（Deer et al.， 1992），成因與其他文石礦物由無機沉澱的方式相異，前人也曾提到生長在孔隙邊緣的薄層綠泥石是文石礦物中較早形成者（礦務局，1987；李宗展，1994；邱瑜，2012），因此可知此種的綠泥石與其他文石礦物明顯為不同時期形成；第二種為生長成同心圓條帶（圖 3-3-41），並與其他礦物交替生長，此種可能為由玄武岩風化沉積或溶液沉澱所形成的，這兩種類型皆以片狀或是放射狀呈現。. 圖 3-3-40 樣本 CT-33 中放射狀球體的圖 3-3-41 樣本 CT-22 中片狀綠泥石與綠泥石生長在孔隙邊緣其他礦物交替形成同心圓條帶. 另外唯一在竹東地區分析到黃鐵礦，一般黃鐵礦會生長在還原缺氧的環境，通常是火成岩的附屬產物、接觸變質、或是熱液填充等作用所生成的（黃怡禎， 2002）。在前人文獻中黃鐵礦極少被提到，唯一岡本要八郎（1909）曾提到細粒黃鐵礦生長在母岩孔壁上，之後再生長霰石、非晶質二氧化矽，最後為方解石。 50.

(61) 在偏光顯微鏡下觀察，黃鐵礦不同於其他文石礦物的生長，它以單晶的形態散布在孔隙邊緣生長，在巨觀下才可以看到類似條帶狀的樣子，有黃鐵礦生長的玄武岩部分顏色較為灰白，且有明顯的鐵離子浸染現象（圖 3-3-42），其上方的文石則以多球體的方式生長，另外在脈狀充填的裂隙邊緣同樣也有黃鐵礦的分布。. a. 竹東樣本 CT-33. b. 黃鐵礦的生長情形圖 3-3-42. 黃鐵礦生長在孔隙邊緣. 圖 b 為圖 a 方框放大的圖像，箭頭為黃鐵礦，圖中代號 c 方解石，ch 綠泥石，cy 玉髓，p 黃鐵礦。. 2. 霰石的重要性一般我們認為霰石在文石礦物中佔有相當的分量，早期文石的研究從岡本要八郎（1909）開始，都認為霰石是主要礦物，這個觀點影響相當深遠，甚至將霰石作為文石的代名詞。直到黃春江（1968）首次提出主要文石礦物不是只有霰石，而是以方解石和霰石為主，之後的相關研究中也有提到方解石和霰石的總量可達 70% 以上（臺灣省礦物局，1978），在最新的研究指出（邱瑜，2012）在澎湖本島採集到的霰石數量很少，礦物相也大部分為方解石。本研究採集的三峽文石樣本中以方解石為主，碳酸鹽類礦物比率也共占了 80% 以上，但其中並未發現霰石，不過在前人研究中（方建能等人，2009）三峽文石曾分析到霰石，因此可以推論三峽文石有少量霰石，但礦物相還是以方解石為主。分析結果顯示霰石不如以往研究的多，這可能與礦物形成時的溫度、壓 51.

(62) 力、陽離子等條件相關，邱瑜（2012）曾提出幾點解釋，以下補充做整理：（1）相：自然界中霰石常由生物作用生成，較少直接由無機作用沉澱生成，另外在常溫常壓下，霰石為亞穩定相，方解石為穩定相，因此霰石可能再結晶或是相變為方解石（Wray and Daniels, 1957；Takeshi et al., 1987）。（2）溫度：高溫利於霰石及高鎂方解石生長，低溫利於（低鎂）方解石生長（黃怡禎，2002；Morse et al.，1997），文石通常生長於近地表之孔隙中，溫度較低，適合方解石生長。（3）陽離子：常溫下，Mg/Ca 比值至少大於 1，才可能沉澱霰石，而 Mg/Ca 比值至少小於 0.25±0.1 則容易沉澱方解石（Bishcoff，1968；Folk，1974； Rusndi，1992；Morse et al.，1997）。結果顯示鎂離子比例不足，難以生成霰石。（4）晶型：晶形較小的方解石，易使較小離子半徑的鎂、鐵、錳離子進入取代鈣離子，若為晶型較大的霰石，則易使鍶、鋇、鉛取代（盧乙嘉，2010），本研究發現三峽文石主要以鈣、鎂、鐵的碳酸鹽類組成，因此反推可知方解石為主要礦物。（5）碳氧同位素：霰石為海水來源，方解石可為淡水或淡水混和海水形成（Yui, 1992；李宗展，1994），因此霰石生成條件較嚴苛。. 52.

(63) 能量散射光譜分析. 3-4. 由於部分文石紋路為顆粒極為細小的膠狀組織組成，用肉眼或偏光顯微鏡不易觀察，因此透過掃描式電子顯微鏡來觀察更加細小的礦物顆粒的外形與分佈情形，並利用附加的能量散射光譜儀對每一層的文石條紋做化學成分分析，結合化學成分以及礦物型態的分佈，也可以對之前的礦物相分析做二次印證。在上機前，必須將拋光磨製好的光片先鍍上一層極薄的碳膜，約 20 至 30 奈米厚，以利增加導電率，使樣本在掃描式電子顯微鏡下的二次電子影像（SEI）及背散式電子影像（BEI）能將同心圓的條帶看得更清楚。在二次電子影像下，可以看到樣本外表的形態，背散式電子影像則對於樣本所含元素平均原子序的不同會顯示不同明暗的灰階色調，例如含重元素多的相，通常畫面也會呈現較亮的色調。. 3-4-1. 各地文石化學成分分析結果. 本節樣本分析位置同前一節之礦物相分析的位置，每個位置附近分析 3 點以上，並選擇可用數據求其平均，分析點位置如圖 3-4-1 至 3-4-19 所示，各點化學成分分析及陽離子數之結果參照表 3-4-1 至 3-4-19，其中碳酸鹽類礦物因含 CO2 不分析，所以化學成分比例總和較小，另外綠泥石因含水，使得陽離子數變化較大，黃鐵礦不屬於氧化物，不適合以氧計算陽離子數，二氧化矽礦物則化學成分單純，故此綠泥石、黃鐵礦及二氧化矽礦物之分析結果未顯示於表格內。各地文石之碳酸鹽類礦物的元素以 Ca、Mg、Fe 為主，並含少量 Mn，二氧化矽礦物為 Si、Al，綠泥石為 Si、Al、Mg、Fe，黃鐵礦則為 S、Fe 組成。利用 EDS 分析的化學成分計算陽離子數並與之前的礦物相做對照，共得 5 種礦物相，為方解石、菱鐵礦、玉髓、綠泥石、黃鐵礦，分別的 EDS 光譜圖如圖 3-4-20 至 3-4-24 所示。 53.

(64) 圖 3-4-1. Raman. 表 3-4-1 菱方鐵解礦石. SMC-04_1 能量散射光譜儀分析位置 SMC-04 所含礦物化學成分與陽離子數方方菱方菱鐵白解解鐵解鐵雲石石石礦石礦. 方解石. Site. 1-1. 1-2. 2. 4-1. 5. 6. 7. 8. 9. Avg. of. 3. 3. 3. 4. 3. 3. 3. 3. 3. MgO. Total. 13.260 0.000 0.000 0.767 2.803 12.173 29.003. 0.330 0.000 0.000 32.820 0.455 0.400 34.005. 1.030 0.000 0.187 34.883 0.780 0.447 37.327. 0.515 0.000 0.023 39.445 0.000 0.000 39.983. 16.327 0.000 0.000 1.053 3.400 16.573 37.353. 4.323 0.000 0.000 33.603 1.363 2.160 41.449. 9.247 0.000 0.000 5.497 1.203 20.310 36.257. 10.680 0.125 0.925 9.610 1.405 15.585 38.330. 0.473 0.000 0.000 40.453 0.000 0.000 40.926. O=. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. Mg. 1.193 0.000 0.000 0.050. 0.027 0.000 0.000 1.933. 0.076 0.000 0.009 1.854. 0.036 0.000 0.001 1.962. 1.153 0.000 0.000 0.053. 0.284 0.000 0.000 1.586. 0.731 0.000 0.000 0.313. 0.749 0.007 0.044 0.484. 0.032 0.000 0.000 1.968. Fe. 0.143 0.614. 0.021 0.018. 0.033 0.019. 0.000 0.000. 0.136 0.657. 0.051 0.080. 0.054 0.902. 0.056 0.613. 0.000 0.000. Total. 2.000. 1.999. 1.991. 1.999. 1.999. 2.001. 2.000. 1.953. 2.000. Al2O3 SiO2 CaO MnO FeO. Al Si Ca Mn. 54.

(65) 圖 3-4-2. SMC-04_2 能量散射光譜儀分析位置. 表 3-4-2 SMC-04 所含礦物化學成分與陽離子數方白菱白方菱方菱解雲鐵雲解鐵解鐵石石礦石石礦石礦. Raman. 方解石. Site. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Avg. of. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. MgO Al2O3 SiO2 CaO MnO FeO Total. 鐵白雲石. 方解石. 0.830 0.665 12.357 14.847 14.160 10.427 14.790 0.983 10.553 11.000 10.693 0.000 0.045 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.330 0.043 0.000 0.060 0.000 0.000 0.000 0.683 0.000 0.000 0.000 2.227 0.000 42.513 39.640 24.273 1.773 29.250 37.157 0.643 47.387 4.577 6.373 34.510 1.023 0.000 0.000 2.823 2.477 2.380 5.643 0.000 0.000 1.540 2.100 1.477 0.400 3.143 17.673 5.277 5.640 25.370 1.833 27.483 26.323 5.893 45.843 40.810 39.773 37.116 51.164 56.287 46.446 50.203 42.613 47.793 53.239. O=. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. Mg. Mn. 0.051 0.000 0.000 1.863 0.035. 0.045 0.002 0.003 1.931 0.000. 0.783 0.000 0.000 1.106 0.000. 1.074 0.000 0.000 0.092 0.116. 0.716 0.000 0.000 1.063 0.071. 0.490 0.000 0.022 1.255 0.064. 0.905 0.000 0.000 0.028 0.196. 0.055 0.000 0.000 1.888 0.000. 0.721 0.000 0.000 0.225 0.000. 0.636 0.015 0.086 0.265 0.051. 0.534 0.002 0.000 1.239 0.060. Fe. 0.051 0.015 0.112 0.718 0.150 0.149 0.871 0.057 1.054 0.854 0.165. Total. 2.000 1.996 2.001 2.000 2.000 1.980 2.000 2.000 2.000 1.907 2.000. Al Si Ca. 55.

(66) 圖 3-4-3 表 3-4-3. CT-22 能量散射光譜儀分析位置 CT-22 所含礦物化學成分與陽離子數. Raman. 方解石. 方解石. 方解石. 菱鐵礦. 方解石. Site. 1. 3-2. 4. 5. 6. Avg. of. 3. 3. 3. 3. 3. MgO. Total. 1.097 0.000 0.000 77.097 0.000 2.063 80.257. 11.753 0.000 0.000 12.287 0.000 54.423 78.463. 0.677 0.000 0.000 75.720 0.000 1.943 78.340. 0.830 0.000 0.000 73.717 1.657 0.000 76.204. 11.777 0.000 0.000 13.487 0.000 46.750 72.014. O=. 6. 6. 6. 6. 6. Mg. 0.038 0.000 0.000 1.922. 0.460 0.000 0.000 0.346. 0.024 0.000 0.000 1.937. 0.030 0.000 0.000 1.935. 0.494 0.000 0.000 0.406. Fe. 0.000 0.040. 0.000 1.195. 0.000 0.039. 0.034 0.000. 0.000 1.100. Total. 2.000. 2.001. 2.000. 1.999. 2.000. Al2O3 SiO2 CaO MnO FeO. Al Si Ca Mn. 56.