Pl Opx

(1)

第三章結果與討論

3-1、實驗岩石學研究

3-1-1、一大氣壓下礦物結晶順序與熔融區間

一大氣壓下實驗結果列如表 3-1，向天池安山岩質岩漿在一大氣壓下的結晶順序與溫度為：最先在 1273℃晶出鐵鎂尖晶石相與斜長石相，約在 1218℃晶出直輝石相，約在 1205℃晶出鈦鐵礦相，最後約在 1143℃晶出斜輝石相。因此，本實驗在一大氣壓下的液相線溫度約在 1273℃，固相線溫度則略低於 1100℃，熔融區間約為 173℃。

各相結晶溫度與順序如圖 3-1。光學顯微鏡下的影像如圖 3-2。

3-1-2、掃描式電子影像分析結果

一大氣壓下實驗結晶得到的礦物相，可以藉由掃描式電子顯微鏡

（SEM）取得反射電子影像圖（BEI），由於不同種類的礦物會產生灰階的色差，因此可以作為不同礦物相的初步辨識。依照溫度由高到低的排列，選擇欲分析的礦物相，經能量分散光譜儀（EDS）分析，

結果如下：圖 3-3 為溫度 1275℃的反射電子影像圖（BEI），只發現單一玻璃相存在；圖 3-4 為溫度 1210℃的反射電子影像圖（BEI），

出現三個相為玻璃、斜長石和鐵鎂尖晶石，其中左下角為富鎂的鐵鎂

(2)

表 3-1、一大氣壓下高溫之實驗結果。

Run no. Temp.（℃±1） Duration（hr：min） Phase（s）^a

23 1275 11:20 Gl

15 1270 08:00 Gl+Pn+Pl

16 1250 08:47 Gl+Pn+Pl

19 1243 17:50 Gl+Pn+Pl

18 1226 14:10 Gl+Pn+Pl

12 1210 17:35 Gl+Pn+Pl+Opx

02 1200 04:00 Gl+Pn+Pl+Opx+Ilm

10 1140 12:22 Gl+Pn+Pl+Opx+Ilm+Cpx

a：Cpx：Clinopyroxene；Gl：Glass；Ilm：Ilmenite；Opx：Orthopyroxene；

Pl：Plagioclase；Pn：Pleonaste

(3)

1273 1273

1143 1205

1218

1100 1150 1200 1250 1300 1350

鐵鎂尖晶石斜長石直輝石鈦鐵礦斜輝石

圖 3-1、向天池安山岩一大氣壓下礦物結晶順序

圖 3-2、1135℃的光片在反射光顯微鏡下可見玻璃（Gl）、長石（Pl）、斜輝石

Cpx

Pl Opx

Opx Cpx

Pn Gl

溫度

︵

℃

︶

白金

0.001mm

(4)

圖 3-3、1275℃反射電子影像圖，只見單一玻璃相（Gl）。

圖 3-4、1210℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋斜長石相（Pl）＋鐵鎂尖晶石（Pn）。

Gl

Pl Gl

Pl

Pn

Pn 白金

孔洞

碳膠帶

孔洞

(5)

尖晶石，中間為富鐵的鐵鎂尖晶石，在反射電子影像圖（BEI）圖中富鐵的鐵鎂尖晶石灰階較明顯。圖 3-5-1 為溫度 1200℃的反射電子影像圖（BEI），圖中四個相為玻璃、斜長石、富鐵的鐵鎂尖晶石和直輝石，圖 3-5-2 的相是富鐵的鐵鎂尖晶石和富鎂的鐵鎂尖晶石，可以明顯看出灰階的差異，圖 3-5-3、圖 3-5-4 的相是富鐵的尖晶石和鈦鐵礦生長在一起。圖 3-6-1、圖 3-6-2 和圖 3-6-3 是 1135℃的反射電子影像圖（BEI），出現五個相，分別是玻璃、斜長石、鐵鎂尖晶石、鈦鐵礦、

直輝石和斜輝石。因此在一大氣壓下光片樣本中礦物相的出現順序為：玻璃相、鐵鎂尖晶石相、斜長石相、直輝石相、鈦鐵礦相、斜輝石相。隨著溫度的下降，晶出的礦物相增加。

(6)

圖 3-5-1、1200℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋斜長石相（Pl）＋

直輝石（Opx）＋富鐵的鐵鎂尖晶石（Pn）。

圖 3-5-2、1200℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋鐵鎂尖晶石（Pn）。

上方較暗的為富鎂的鐵鎂尖晶石。

Opx Pl

Gl Pn

Pn

Pn Gl

孔洞

(7)

圖 3-5-3、1200℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋斜長石（Pl）＋鐵鎂尖晶石（Pn）＋鈦鐵礦相（Ilm）。斜長石的灰階較玻璃為深，在光學顯微鏡下不易發現。

圖 3-5-4、1200℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋斜長石（Pl）＋鐵鎂尖晶石（Pn）＋鈦鐵礦（Ilm）。圖中條帶狀的礦物中暗色的為鈦鐵礦，較亮的為鐵鎂尖晶石。

Gl

Pn Ilm

Pl

Gl

Pn Pl Ilm

50µm

200µm

(8)

圖 3-6-1、1135℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）+鐵鎂尖晶石（Pn）＋

鈦鐵氧化物（Ilm）。

圖 3-6-2、1135℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋直輝石（Opx）＋鐵鎂

尖晶石（Pn）。直輝石為中間礦物群中灰階顏色較深的礦物，較亮的

為鐵鎂尖晶石。

Gl

Ilm

Gl Pn

Opx

Pn

(9)

圖 3-6-3、1135℃反射電子影像圖，圖中為玻璃（Gl）＋斜長石（Pl）＋斜輝石（Cpx）。

Gl

Pl Cpx

(10)

3-1-3、礦物化學

在實驗中，晶出的礦物成分與順序對殘餘岩漿成分的演化有很大的影響，因此本實驗對鐵鎂尖晶石、斜長石、直輝石、鈦鐵氧化物和斜輝石等礦物做成分分析，以了解礦物在不同溫度下的成分變化趨勢，以及對殘餘岩漿成分的影響。

3-1-3-1、鐵鎂尖晶石

一大氣壓下鐵鎂尖晶石的晶出溫度約為 1273℃，為最早晶出的礦物之一，經過能量分散光譜儀（EDS）分析後，化學成分列於表 3-2。

富鐵的鐵鎂尖晶石在反射電子影像圖（BEI）圖中較富鎂的鐵鎂尖晶石亮，而在化學成分中，富鐵的鐵鎂尖晶石的氧化鐵與氧化鈦明顯都比富鎂的鐵鎂尖晶石高很多，而氧化鋁與氧化鎂則剛好相反。

3-1-3-2、斜長石

一大氣壓下斜長石晶出溫度約為 1273℃。經能量分散光譜儀分析後，化學成分列於表 3-3，並將其成分繪於 An-Ab-Or 圖中（圖 3-7）。從三成份圖中顯示出 An 值介於 66~82 之間，且隨著溫度的降低，An 值有減少的趨勢，而 Ab 值則是增加，Or 值皆為零。表示由倍長石

（An=70~90，Ab=30~10）演化至拉長石（An=90~100，Ab=10~0）。

(11)

表 3-2、鐵鎂尖晶石化學成分表

Run no. DTA015 DTA016 DTA019 DTA018

Temp. (℃) 1270℃ 1250℃ 1243℃ 1226℃

Avg. of 2 5 9 6

Wt. (%)

TiO2 0.00 (0.00)* 9.05 (0.29) 11.22 (0.92) 10.74 (0.35) Al2O3 63.09 (1.17) 3.96 (0.13) 3.97 (0.47) 3.48 (1.45) tFeO 15.89 (0.75) 84.59 (0.38) 81.56 (0.79) 82.49 (1.26) MgO 21.02 (0.41) 2.40 (0.10) 3.26 (0.27) 3.29 (0.16)

Total 100.00 100.00 100.00 100.00

Cations of 4 oxygens

Ti 0.000 0.288 0.349 0.335

Al 1.903 0.198 0.193 0.169

Fe 0.343 2.982 2.814 2.855

Mg 0.803 0.150 0.201 0.203

Total 3.048 3.618 3.556 3.563

化學成分為重量百分比（Wt.%）

*括弧內之數字為標準差

(12)

表 3-2（續）、鐵鎂尖晶石化學成分表

Temp. (℃) 1210℃ 1210℃ 1200℃ 1200℃

Avg. of 4 4 5 3

Wt. (%)

TiO2 10.29(0.32)* 0.00 (0.00) 13.15 (0.31) 0.00 (0.00) Al2O3 3.46(0.51) 10.65 (0.35) 2.30 (1.00) 11.93 (0.11) tFeO 82.39(0.76) 71.97 (0.87) 80.51 (1.35) 71.71 (0.72) MgO 3.87(0.49) 17.37 (0.64) 4.04 (0.51) 16.35 (0.62)

Total 100.00 100.00 100.00 100.00

Ti 0.323 0.000 0.406 0.000

Al 0.169 0.480 0.071 0.533

Fe 2.864 2.298 2.772 2.257

Mg 0.239 0.988 0.247 0.917

Total 3.594 3.766 3.497 3.707

(13)

表 3-2（續）、鐵鎂尖晶石化學成分表 Run no. DTA010 DTA020 Temp. (℃) 1140℃ 1135℃

Avg. of 4 5

Wt. (%)

TiO2 9.87 (0.24)* 9.28 (0.68) Al2O3 2.63 (0.24) 1.71 (0.31) tFeO 82.85 (0.68) 86.30 (0.69) MgO 4.65 (0.34) 2.71 (0.49)

Total 100.00 100.00

Ti 0.303 0.297

Al 0.127 0.086

Fe 2.837 3.085

Mg 0.283 0.175

Total 3.550 3.643

(14)

表 3-3、斜長石化學成分表

Run no. DTA015 DTA019 DTA018 DTA012 Temp. (℃ ) 1270℃ 1243℃ 1226℃ 1210℃

Avg. of 1 3 5 2

Wt. (﹪)

SiO2 48.71 50.11 (1.67)* 53.69 (0.36) 53.20 (0.48) Al2O3 33.24 32.20 (1.32) 32.09 (0.16) 30.28 (0.08) CaO 16.09 15.35 (0.76) 14.22 (0.36) 12.86 (0.64) Na2O 1.96 2.34 (0.42) 2.90 (0.31) 3.66 (0.08) Total 100.00 100.00 100.00 100.00

Si 2.220 2.277 2.358 2.400

Al 1.790 1.720 1.660 1.610

Ca 0.790 0.747 0.668 0.620

Na 0.170 0.210 0.246 0.320

Total 4.970 4.953 4.932 4.950

An 82 78 73 66

Ab 18 22 27 34

Or 0 0 0 0

(15)

表 3-3（續）、斜長石化學成分表

Run no. DTA002 DTA020 Temp. (℃ ) 1200℃ 1135℃

Avg. of 2 2

Wt. (﹪)

SiO2 51.34 (0.49) * 50.52 (0.06) Al2O3 31.46 (0.04) 31.72 (0.27) CaO 13.54 (0.78) 14.05 0.14 Na2O 3.65 (0.33) 3.71 0.19 Total 100.00 100.00 Cations of 8 oxygens

Si 2.330 2.293

Al 1.685 1.700

Ca 0.660 0.687

Na 0.320 0.327

Total 4.995 5.007

An 67 68

Ab 33 32

Or 0 0

(16)

An

Or Ab

1270 ℃

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group An

Or Ab

1270 ℃

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group An

Or Ab

1270 ℃

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group An

Or Ab

1270 ℃

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group

圖 3-7、本實驗晶出之斜長石成分與大屯火山群火成岩中斜長石之比較圖，●為本實驗結果，○為大屯火山群火成岩中之斜長石（陳正宏，1990）。

(17)

3-1-3-3、直輝石

一大氣壓下直輝石的晶出溫度約為 1218℃，經能量分散光譜儀

（EDS）分析後，化學成分列於表 3-4。計算其成分中鈣、鎂、鐵含量比例，可畫成 Wo-En-Fs 圖 (圖 3-8)。在 1210℃的 En 值為 87，在 1200℃的 En 值為 92，在 1140℃的 En 值為 89，在 1135℃的 En 值為 91，顯示本實驗之直輝石成分在古銅輝石（bronzite）與頑火輝石

（enstatite）的邊界地帶。

3-1-3-4、鈦鐵礦

一大氣壓下鈦鐵礦的晶出溫度約為 1205℃，經過能量分散光譜儀（EDS）分析後，化學成分列於表 3-5。本實驗中鈦鐵礦常與鐵鎂尖晶石生長在一起。

3-1-3-5、斜輝石

一大氣壓下斜輝石的晶出溫度約為 1143℃，經能量分散光譜儀

（EDS）分析後，化學成分列於表 3-6。將成分中鈣、鎂、鐵含量比例點入 Wo-En-Fs 圖 (圖 3-8)，可發現本實驗晶出的斜輝石屬於普通輝石（Augite）（Morimoto，1988）。

(18)

表 3-4、直輝石化學成分表

Run no. DTA012 DTA002 DTA010 DTA020 Temp. (℃ ) 1210℃ 1200℃ 1140℃ 1135℃

Avg. of 1 3 2 5

Wt. (﹪)

SiO2 55.19 (0.00)* 58.24 (0.22) 59.99 (0.51) 56.73 (0.61) Al2O3 1.81 (0.00) 0.00 (0.00) 0.36 (0.51) 0.72 (0.22) tFeO 7.51 (0.00) 4.31 (0.47) 4.91 (0.92) 5.00 (1.11) MnO 0.00 (0.00) 0.44 (0.76) 0.00 (0.00) 1.38 (0.14) MgO 33.82 (0.00) 35.97 (0.51) 33.19 (0.80) 35.12 (0.59) CaO 1.12 (0.00) 1.05 (0.26) 1.55 (0.13) 1.05 (0.16) Na2O 0.56 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) Total 100.00 100.00 100.00 100.00

Si 1.920 1.995 2.048 1.962

Al 0.075 0.000 0.015 0.030

Fe 0.225 0.125 0.143 0.144

Mn 0.000 0.015 0.000 0.042

Mg 1.755 1.835 1.688 1.812

Ca 0.045 0.035 0.060 0.039

Na 0.045 0.000 0.000 0.000

Total 4.065 4.005 3.953 4.029

Fs 11 6 8 7

En 87 92 89 91

Wo 2 2 3 2

Mg# 89 94 92 93

(19)

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

2

Fs

En

₂₀ ₄₀

20

40

Di Wo

Ca

²

Si O

² ⁶

(mol.%)

20 40

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

En

₂₀ ₄₀

Fs

20

40

Di Wo

Ca

²

Si O

² ⁶

(mol.%)

20 40

1 3 4

5

6

Augite

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

2

Fs

En

₂₀ ₄₀

20

40

Di Wo

Ca

²

Si O

² ⁶

(mol.%)

20 40

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

En

₂₀ ₄₀

Fs

20

40

Di Wo

Ca

²

Si O

² ⁶

(mol.%)

20 40

1 3 4

5

6

Augite

圖 3-8、本實驗所生成輝石與大屯火山群火成岩中所含輝石成分之比較圖。

●為本實驗結果，編號 1.2.3.4 為直輝石（1 為 1210 ℃，2 為 1200 ℃，

3 為 1140 ℃，4 為 1135 ℃）；編號 5.6.為斜輝石（5 為 1140 ℃，6 為 1135 ℃）；○為大屯火山群火成岩。（陳正宏，1990）（Morimoto，1988）。

(20)

表 3-5、鈦鐵礦化學成分表

Run no. DTA002 DTA020 Temp. (℃) 1200℃ 1135℃

Avg. of 5 5

Wt. (%)

TiO2 43.19 (2.19)* 40.59 (1.19)*

Al2O3 1.03 (0.83) 1.36 (0.59) tFeO 52.05 (2.99) 56.01 (1.25) MgO 3.73 (0.71) 2.05 (0.42)

Total 100.00 100.00

Cation of 6 oxygens

Ti 1.664 1.596

Al 0.063 0.084

Fe 2.233 2.448

Mg 0.290 0.156

Total 4.249 4.284

(21)

表 3-6、斜輝石化學成分表

Run no. DTA010 DTA020 Temp. (℃ ) 1140℃ 1135℃

Avg. of 2 5

Wt. (﹪)

SiO2 49.28 (0.22)* 52.90 (0.59)

TiO2 1.04 (0.06) 0.00 (0.00)

Al2O3 5.50 (0.09) 1.33 (0.42)

tFeO 7.89 (0.41) 9.15 (0.45)

MgO 17.10 (0.36) 15.52 (0.29)

CaO 18.83 (0.16) 21.10 (0.21)

Na2O 0.36 (0.15) 0.00 (0.00)

Total 100.00 100.00 Cations of 6 oxygens.

Si 1.838 1.959

Ti 0.015 0.000

Al 0.218 0.057

Fe 0.233 0.283

Mg 0.975 0.855

Ca 0.758 0.839

Na 0.023 0.000

Total 4.058 3.993

Fs 12 14

En 50 43

Wo 39 42

Mg# 81 75

(22)

3-2、大屯火山群向天池安山岩之岩漿演化

3-2-1、液相成分隨溫度之變化趨勢

一大氣壓下實驗結果之玻璃相（殘餘岩漿）成分列如表 3-7，把殘餘岩漿成分運用 Igpet06 程式計算殘餘岩漿應存礦物含量（表 3-7 下半部）。隨著實驗溫度的降低，礦物不斷的晶出，殘餘岩漿的成分也隨著改變。將殘餘岩漿中各種氧化物成分對溫度作圖（圖 3-9），並且觀察其變化。

1. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鋁（Al₃O₂）含量明顯下降。

2. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鎂（MgO）含量在鐵鎂尖晶石和斜長石晶出時，有些微下降之後又持續增加。

3. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鈉（Na₂O）和氧化鉀（K₂O）

含量並沒有特別的變化，但在斜輝石晶出後都有明顯的下降趨勢；而氧化鈣（CaO）含量則是隨著溫度的下降並沒有特別的變化，只有在斜輝石晶出後有明顯的上升趨勢。

4. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化矽（SiO₂）含量在鐵鎂尖晶石和斜長石晶出後有明顯下降，一直到斜輝石晶出後才又明顯下降。

5. 殘餘岩漿中的氧化鐵（tFeO）、氧化鈦（TiO₂）含量變化大，無明顯的趨勢，但可以看出兩種的變化頗為一致。

(23)

表 3-7、玻璃化學成分表

Temp. (℃) 1275℃ 1270℃ 1250℃ 1243℃

Avg. of 5 4 2 2

Wt. (%)

SiO2 60.37 (0.69)* 62.31 (1.31) 58.78 (1.92) 58.81 (0.52) TiO2 0.14 (0.32) 0.00 (0.00) 1.00 (0.14) 0.77 (0.06) Al2O3 18.93 (0.22) 18.47 (0.75) 17.65 (0.98) 17.62 (0.25) tFeO 5.14 (0.38) 4.58 (0.09) 7.63 (0.28) 7.07 (1.26) MgO 3.45 (0.19) 2.82 (0.30) 3.11 (0.06) 4.23 (0.08) CaO 6.87 (0.22) 6.37 (0.43) 7.07 (0.57) 7.14 (0.28) Na₂O 3.08 (0.24) 3.00 (0.12) 2.74 (0.10) 2.56 (0.24) K2O 2.02 (0.10) 2.45 (0.18) 2.02 (0.00) 1.80 (0.11) P2O5 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) Total 100.00 100.00 100.00 100.00 C. I. P. W. Norm

Q 11.15 14.21 10.82 10.99

Or 11.94 14.48 11.94 10.64

Ab 26.06 25.39 23.19 21.66

An 31.86 29.69 29.89 31.27

Di 1.84 1.59 4.35 3.45

Hy 16.89 14.64 17.91 20.53

Ilm 0.27 0.00 1.90 1.46

Ap 0.00 0.00 0.00 0.00

Total 100.00 100.00 100.00 100.00

Mg# 54.42 52.41 42.16 51.75

a：C.I.P.W.：標準礦物組成之計算 b：Mg# = Mg / (Mg + Fe)*100

(24)

表 3-7（續）、玻璃化學成分表

Temp. (℃) 1226℃ 1210℃ 1200℃ 1140℃

Avg. of 2 2 5 2

Wt. (%)

SiO2 61.26 (0.58)* 62.02 (0.05) 59.50 (0.73) 60.39 (1.11) TiO2 0.33 (0.47) 0.46 (0.65) 0.58 (0.54) 1.17 (0.05) Al2O3 17.16 (0.32) 16.38 (0.33) 16.68 (0.45) 15.75 (0.98) tFeO 5.22 (0.05) 5.76 (0.81) 6.22 (0.56) 5.29 (0.32) MgO 4.21 (0.26) 4.12 (0.27) 5.22 (0.41) 4.85 (0.63) CaO 6.81 (0.15) 6.06 (0.20) 6.87 (0.23) 6.80 (0.12) Na₂O 2.91 (0.13) 2.99 (0.06) 2.74 (0.09) 2.94 (0.06) K2O 2.10 (0.02) 2.21 (0.19) 2.19 (0.28) 2.81 (0.06) P2O5 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) Total 100.00 100.00 100.00 100.00 C. I. P. W. Norm

Q 12.66 13.72 9.50 9.84

Or 12.41 13.06 12.94 16.61

Ab 24.62 25.30 23.19 24.88

An 27.56 24.75 26.75 21.48

Di 5.13 4.39 6.03 10.00

Hy 17.00 17.91 20.50 14.98

Ilm 0.63 0.87 1.10 2.22

Ap 0.00 0.00 0.00 0.00

Total 100.00 100.00 100.00 100.00

Mg# 58.76 56.00 59.93 62.26

(25)

表 3-7（續）、玻璃化學成分表 Run no. DTA020 Temp. (℃) 1135℃

Avg. of 2

Wt. (%)

SiO2 56.38 (0.19)*

TiO2 1.19 (0.15)

Al2O3 14.12 (0.43)

tFeO 6.05 (0.54)

MgO 5.99 (0.10)

CaO 8.96 (0.19)

Na₂O 2.87 (0.19)

K2O 2.19 (0.04)

P2O5 2.25 (0.02)

Total 100.00

C. I. P. W. Norm

Q 7.65

Or 12.94

Ab 24.29

An 19.18

Di 8.61

Hy 19.87

Ilm 2.26

Ap 5.21

Total 100.00

Mg# 58.33

(26)

K₂O Na₂O CaO MgO tFeO Al₂O₃ TiO₂ SiO₂

1

2 1 2 2 2 2 2 2 3

3

4 3 4

4 4 4 4 4 4 3 5 2

5

6 5 6 6 6 6 6 6 6 7

7

7 8

8 8 8 8 8 8 8 9

9

1140 1180 1220 1260 3.00

2.00 3.00 2.00 9.00 6.00 5.00 3.00 7.00 4.00 18.00 14.00 2.00 1.00 62.00 58.00

T (℃)

K₂O Na₂O CaO MgO tFeO Al₂O₃ TiO₂ SiO₂

1

2 1 2 2 2 2 2 2 3

3

4 3 4

4 4 4 4 4 4 3 5 2

5

6 5 6 6 6 6 6 6 6 7

7

7 8

8 8 8 8 8 8 8 9

9

1140 1180 1220 1260 3.00

2.00 3.00 2.00 9.00 6.00 5.00 3.00 7.00 4.00 18.00 14.00 2.00 1.00 62.00 58.00

T (℃)

1：1275 ℃；2：1270 ℃；3：1250 ℃；4：1243 ℃；5：1226 ℃；6：1210 ℃；

7：1200 ℃；8：1140 ℃；9：1135 ℃

圖 3-9、一大氣壓下液相成分隨溫度之變化趨勢圖。

Oxides （ Wt.% ）

斜長石與鐵鎂尖晶石晶出直輝石晶出

鈦鐵礦晶出

斜輝石晶出

(27)

3-2-2、液相成分變化圖

將一大氣壓下之殘餘岩漿的各種氧化物成分對氧化鎂作圖，並與大屯火山群的火成岩相互比較。

1. 根據 Chen（1975）的研究，大屯火山群火成岩中的二氧化矽含量會隨著氧化鎂含量的減少而增加，如圖 3-10 所示，若不考慮溫度的高低，則實驗結果顯示向天池的安山岩在岩漿演化上亦呈現同樣的趨勢。

2. 大屯火山群火成岩中的氧化鈦含量隨著氧化鎂含量的減少而減少，若不考慮溫度的高低，則實驗結果顯示，氧化鈦的含量大致上也是隨著氧化鎂的減少而減少。

3. 大屯火山群火成岩中的氧化鋁含量隨著氧化鎂含量的減少而增加，若不考慮溫度的高低，實驗的結果顯示隨著氧化鎂的減少，

氧化鋁的增加非常明顯。

4. 大屯火山群火成岩中的氧化鐵含量隨著氧化鎂含量的減少，變化的幅度並不大，但可以看出是呈現減少的趨勢。而實驗的結果顯示氧化鐵與氧化鎂的含量變化關係並不明顯。

5. 若不考慮溫度的高低，岩漿中氧化鈣的含量會隨著氧化鎂含量減少而減少，而且含量都較大屯火山群火成岩中的氧化鈣低。

6. 大屯火山群火成岩中的氧化鈉含量變化較大，但主要趨勢仍是隨

(28)

3.00 4.00 5.00 6.00

MgO (Wt.%)

K

₂

O Na

₂

O CaO tFeO Al

₂

O

₃

TiO

₂

SiO

₂

1.00 3.00

1 2

3

4 6 5

8

9

3.00

2.00

8 9 5

4 1 6

2 3

7.00 9.00

1

2 3

4

65 8

9

5.00 8.00

9 8

65 4

1 3

2

18.00 16.00

8 9 4

5 6 1

3 2

2.00 1.00 0.00 60.00 50.00

9 9

8 8

4 4

6 6

1 1

3 3

2 2

5 5

7 7 7 7 7 7 7

3.00 4.00 5.00 6.00

MgO (Wt.%)

K

₂

O Na

₂

O CaO tFeO Al

₂

O

₃

TiO

₂

SiO

₂

1.00 3.00

1 2

3

4 6 5

8

9

3.00

2.00

8 9 5

4 1 6

2 3

7.00 9.00

1

2 3

4

65 8

9

5.00 8.00

9 8

65 4

1 3

2

18.00 16.00

8 9 4

5 6 1

3 2

2.00 1.00 0.00 60.00 50.00

9 9

8 8

4 4

6 6

1 1

3 3

2 2

5 5

7 7 7 7 7 7 7

1：1275 ℃；2：1270 ℃；3：1250 ℃；4：1243 ℃；5：1226 ℃；6：1210 ℃；

7：1200 ℃；8：1140 ℃；9：1135 ℃；

1：純液相；2：鐵鎂尖晶石、斜長石晶出；6：直輝石晶出；7：鈦鐵礦晶出：8：

輝石晶出

圖 3-10、一大氣壓下之液相成分隨氧化鎂變化圖，˜為一大氣壓下之實驗結果，

™為大屯火山群之火成岩（陳正宏，1990）。

Oxides (Wt.%)

(29)

著氧化鎂的減少而增加。而實驗結果中的氧化鈉含量則變化不大。

7. 大屯火山群火成岩中的氧化鉀含量隨著氧化鎂的含量減少而增加，但實驗結果中的氧化鉀含量則沒有明顯變化。

(30)

3-2-3、Na₂O + K₂O - SiO₂圖

將一大氣壓下之殘餘岩漿的成分畫成 Na₂O + K₂O - SiO₂圖（圖 3-11），可以看出在一大氣壓下，向天池安山岩的殘餘岩漿成分落入次鹼性岩（Subalkaline）範圍中。

1：1275 ℃；2：1270 ℃；3：1250 ℃；4：1243 ℃；5：1226 ℃；6：1210 ℃；7：

1200 ℃；8：1140 ℃；9：1135 ℃

1：純液相；2：鐵鎂尖晶石與斜長石晶出；6：直輝石晶出；7：鈦鐵礦晶出；8：

斜輝石晶出

圖 3-11、一大氣壓下殘餘岩漿成分在 Na₂O + K2O 與 SiO2圖中之分佈，˜為實驗結果，™為大屯火山群之火成岩（陳正宏，1990）（MacDonald and Katsuna，1964）。

SiO

2

(Wt.%)

0

40 50 60 70 5

10

Na

2

O+K

2

O ( Wt.% )

2 3 6

4 7

8 1

5 9

Subalkaline

Alkaline

(31)

3-2-4、鹼金族氧化物-全鐵量-氧化鎂圖（AFM 圖）

將一大氣壓下之殘餘岩漿的成分畫成 AFM 圖（圖 3-12），可以發現集中在中間地帶，岩漿成分屬於鈣鹼岩系（Calc-alkaline series）

區域。隨著溫度的降低，殘餘岩漿成分分布在中心部份。

FeO*

Alk MgO

Calc-Alkaline

Tholeiitic

1 2 3

4 5 6 7 9 8

FeO*

Alk MgO

Calc-Alkaline

Tholeiitic

1 2 3

4 5 6 7 9 8

1：1275 ℃；2：1270 ℃；3：1250 ℃；4：1243 ℃；5：1226 ℃；6：1210 ℃；

7：1200 ℃；8：1140 ℃；9：1135℃

1：純液相；2：鐵鎂尖晶石與斜長石晶出；6：直輝石晶出；7：鈦鐵礦晶出；8：

斜輝石晶出

圖 3-12、一大氣壓下殘餘岩漿之 AFM 圖，˜為實驗結果，™為大屯火山群之火成

Pl Opx

第三章 結果與討論

Cpx

Pl Opx

Opx Cpx

Pn Gl

白金

0.001mm

Gl

Pl Gl

Pl

Pn

Pn 白 金

孔洞

孔洞

孔洞

Opx Pl

Gl Pn

Pn

Pn Gl

孔洞

Gl

Pn Ilm

Pl

Gl

Pn Pl Ilm

50µm

200µm

Gl

Ilm

Gl Pn

Opx

Pn

Gl

Pl Cpx

An

Or Ab

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group An

Or Ab

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group An

Or Ab

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group An

Or Ab

1243 ℃ 1226 ℃ 1135~1210 ℃

Tatun Volcano Group

Fe 2 Si 2 O 6 (mol.%)

Fs

En

Di Wo

Ca

Si O

(mol.%)

Fe 2 Si 2 O 6 (mol.%)

En

Fs

Di Wo

Ca

Si O

(mol.%)

Augite

Fe 2 Si 2 O 6 (mol.%)

Fs

En

Di Wo

Ca

Si O

(mol.%)

Fe 2 Si 2 O 6 (mol.%)

En

Fs

Di Wo

Ca

Si O

(mol.%)

Augite

1140 1180 1220 1260 3.00

2.00 3.00 2.00 9.00 6.00 5.00 3.00 7.00 4.00 18.00 14.00 2.00 1.00 62.00 58.00

第三章結果與討論

Pn 白金

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)

Fe ₂ Si ₂ O ₆ (mol.%)