第三章結果與討論

(1)

第三章結果與討論

3-1、實驗岩石學研究

3-1-1 本實驗礦物結晶順序與熔融區間

本實驗結果列如表 3-1，復興橋苦橄岩質岩漿在一大氣壓下的結晶順序與溫度為：最先約在 1314℃晶出橄欖石相，約在 1275℃晶出鐵鎂尖晶石相，約在 1217℃晶出鈦鐵礦相，約在 1165℃晶出斜輝石相，最後約在 1124℃晶出斜長石相。因此，本實驗的液相溫度約在 1314℃，固相溫度則略低於 1060℃，熔融區間約為 254℃。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 礦物化學

一大氣壓下高溫實驗，結晶礦物成分對殘餘岩漿成分的變化有重大影響，本實驗針對橄欖石、鐵鎂尖晶石、鈦鐵礦、斜輝石、斜長石等礦物成分隨結晶溫度變化作分析，藉此了解礦物成分變化趨勢，進而了解其對岩漿成份演化的影響。

3-1-2-1 橄欖石

一大氣壓下橄欖石晶出的溫度約為 1314℃，經由能量分散光譜儀分析後，其化學成份如表 3-2 所示。計算各溫度下鎂橄欖石（Fo）與鐵橄欖石（ Fa）的比例，Fo 值均高於 90，約在 90~94 中間變動，隨

(2)

表 3-1、一大氣壓下高溫實驗結果 Run

No

Temp

（℃）

Duration (hrs：mins)

Phase(s) B07 1316 4：20 Gl

B25 1312 5：30 Gl+Ol B12 1300 4：30 Gl+Ol B23 1288 4：00 Gl+Ol B03 1280 5：30 Gl+Ol B22 1270 5：10 Gl+Ol+Pn B11 1261 5：45 Gl+Ol+Pn B21 1250 14：00 Gl+Ol+Pn B06 1240 6：00 Gl+Ol+Pn B20 1230 14：30 Gl+Ol+Pn B16 1224 9：00 Gl+Ol+Pn B19 1210 8：50 Gl+Ol+Pn+Ilm B01 1200 13：00 Gl+Ol+Pn+Ilm B18 1196 10：00 Gl+Ol+Pn+Ilm B15 1180 9：10 Gl+Ol+Pn+Ilm B17 1170 14：30 Gl+Ol+Pn+Ilm B08 1160 12：30 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx B14 1157 15：20 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx B04 1140 14：30 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx B09 1127 18：20 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx B24 1120 16：00 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx+Pl B13 1110 15：40 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx+Pl B10 1100 20：30 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx+Pl B05 1060 22：50 Gl+Ol+Pn+Ilm+Cpx+Pl

Cpx：Clinopyroxene； Gl：Glass； Ol：Olivine； Ilm：Ilmenite； Pn：Pleonaste；

Pl：Plagioclase

(3)

1314

1275

1124 1165

1217

1100 1150 1200 1250 1300 1350

橄欖石鐵鎂尖晶石鈦鐵礦斜輝石斜長石

溫度（℃）

1314

1275

1124 1165

1217

1100 1150 1200 1250 1300 1350

橄欖石鐵鎂尖晶石鈦鐵礦斜輝石斜長石

溫度（℃）

圖 3-1、本實驗結晶次序圖

Ol Pl

Pn（周圍）

Ilm（中間）

Cpx Gl

0.1mm

Ol Pl

Pn（周圍）

Ilm（中間）

Cpx Gl

0.1mm

圖 3-2、本實驗生成的礦物相

(4)

表 3-2、橄欖石之化學成分表

Run No B25 B03 B22 B16

T（℃） 1312 1280 1270 1224

Avg of 4 3 3 3

Wt％

SiO

2

42.14（1.25）

¹

42.61（0.98） 41.80（2.51） 42.46（1.32）

TiO

2

0.02（0.01） 0.02（0.01） 0.02（0.00） 0.03（0.03）

Al

2

O

3

0.08（0.02） 0.10（0.03） 0.04（0.02） 0.18（0.02）

Cr

2

O

3

0.02（0.02） 0.05（0.02） 0.01（0.00） 0.01（0.00）

tFeO 8.74（0.95） 9.09（0.36） 5.75（0.35） 6.73（0.32）

MnO 0.12（0.07） 0.21（0.12） 0.11（0.02） 0.09（0.04）

MgO 48.26（1.25） 47.33（0.58） 51.94（2.36） 49.93（3.21）

NiO 0.40（0.02） 0.38（0.10） 0.30（0.05） 0.38（0.02）

CaO 0.20（0.10） 0.19（0.08） 0.01（0.01） 0.16（0.10）

Na

2

O 0.01（0.01） 0.01（0.00） 0.01（0.00） 0.02（0.01）

K

2

O 0.01（0.00） 0.01（0.01） 0.01（0.01） 0.01（0.00）

Total 100.00

²

100.00 100.00 100.00 Cations per 4 Oxygens

Si 1.026 1.037 1.005 1.024

Ti 0.000 0.000 0.000 0.001

Al 0.002 0.003 0.001 0.005

Cr 0.000 0.001 0.000 0.000

Fe 0.178 0.185 0.116 0.136

Mn 0.002 0.004 0.002 0.002

Mg 1.750 1.717 1.863 1.794

Ni 0.008 0.007 0.006 0.007

Ca 0.005 0.005 0.000 0.004

Na 0.000 0.000 0.000 0.001

K 0.000 0.000 0.000 0.000

Total 2.973 2.961 2.994 2.974

Fo 91 90 94 93

Fa 9 10 6 7

1括弧內的數字為標準差

2Normalized to 100％

(5)

表 3-2、橄欖石之化學成分表(續)

Run No B19 B08 B24 B10

T（℃） 1210 1160 1120 1100

Avg of 4 3 2 2

Wt％

SiO

2

40.91（0.97）

¹

41.07（2.15） 40.69（1.32） 39.84（2.56）

TiO

2

0.05（0.02） 0.02（0.00） 1.94（0.10） 0.02（0.00）

Al

2

O

3

0.20（0.09） 0.26（0.09） 1.61（0.81） 0.40（0.02）

Cr

2

O

3

0.03（0.03） 0.17（0.09） 1.88（0.24） 0.04（0.03）

tFeO 8.54（1.02） 7.85（0.12） 7.76（0.98） 7.47（0.95）

MnO 0.10（0.02） 0.09（0.08） 0.21（0.02） 0.27（0.02）

MgO 49.76（2.10） 50.30（1.95） 44.21（2.14） 51.60（3.20）

NiO 0.13（0.06） 0.09（0.04） 0.16（0.03） 0.17（0.09）

CaO 0.18（0.04） 0.09（0.06） 1.05（0.09） 0.13（0.08）

Na

2

O 0.02（0.02） 0.04（0.02） 0.15（0.04） 0.02（0.00）

K

2

O 0.08（0.04） 0.02（0.02） 0.34（0.12） 0.04（0.03）

Total 100.00

²

100.00 100.00 100.00 Cations per 4 Oxygens

Si 0.998 0.998 0.995 0.971

Ti 0.001 0.000 0.036 0.000

Al 0.006 0.007 0.046 0.011

Cr 0.001 0.003 0.036 0.001

Fe 0.174 0.159 0.159 0.152

Mn 0.002 0.002 0.004 0.005

Mg 1.808 1.821 1.612 1.874

Ni 0.003 0.002 0.003 0.003

Ca 0.005 0.002 0.028 0.003

Na 0.001 0.002 0.007 0.001

K 0.002 0.001 0.010 0.001

Total 3.000 2.998 2.937 3.024

Fo 91 92 91 92

Fa 9 8 9 8

(6)

3-1-2-2 鐵鎂尖晶石

一大氣壓下鐵鎂尖晶石的晶出溫度約為 1275℃，經由能量分散光譜儀分析後，其化學成份如表 3-3 所示。富鐵的鐵鎂尖晶石在 SEM 下的影像明顯比鈦鐵礦亮，而在化學成分中，富鐵的鐵鎂尖晶石其氧化鐵成分比起氧化鈦、氧化鎂都高出很多，而且氧化鐵的成分隨實驗溫度下降有減少的趨勢。

3-1-2-3 鈦鐵礦

一大氣壓下鈦鐵礦的晶出溫度約為 1217℃，經由能量分散光譜儀分析後，其化學成份如表 3-4 所示。在鈦鐵礦的化學成分中，氧化鐵與氧化鈦的成分都高，約成 1：1 左右，氧化鐵的成分隨實驗溫度下降有減少、而氧化鈦則隨溫度下降稍有增加的趨勢。本實驗中的鈦鐵礦經常與鐵鎂尖晶石共生。

3-1-2-4 斜輝石

一大氣壓下斜輝石的晶出溫度約為 1165℃，經由能量分散光譜儀分析後，其化學成份如表 3-5 所示。將各溫度下結晶斜輝石的化學成分，以六個氧為單位計算其陽離子數，如表 3-5 下方所示。將成分中鈣、鎂、鐵含量比例點入 Wo-En-Fs 圖 (圖 3-3)，可發現本實驗晶出的斜輝石屬於次透輝石（Salite）和普通輝石（Augite）（Morimoto，

1988）。隨實驗溫度下降可看出由次透輝石往普通輝石演化的趨勢。

(7)

表 3-3、鐵鎂尖晶石化學成分表

Run No B22 B16 B19 B17

T（℃） 1270 1224 1210 1170

Avg of 2 4 3 4

Wt％

TiO

2

12.13（0.77）

¹

14.11（0.85） 11.59（0.78） 12.59（0.99）

Al

2

O

3

6.13（0.81） 5.37（0.66） 6.11（0.88） 6.15（1.01）

tFeO 76.98（1.52） 75.07（0.76） 76.72（1.75） 76.15（2.13）

MgO 4.76（0.67） 5.45（0.19） 5.58（0.79） 5.11（0.54）

Total 100.00

²

100.00 100.00 100.00 Cations per 4 Oxygens

Ti 0.363 0.418 0.346 0.375

Al 0.288 0.249 0.286 0.287

Fe 2.561 2.471 2.548 2.520

Mg 0.282 0.320 0.330 0.302

Total 3.493 3.458 3.511 3.482

(8)

表 3-3、鐵鎂尖晶石化學成分表（續）

Run No B08 B04 B24 B10

T（℃） 1160 1140 1120 1100

Avg of 4 3 3 2

Wt％

TiO

2

14.69（0.54）

¹

14.79（0.61） 14.84（1.21） 15.53（0.66）

Al

2

O

3

5.32（0.65） 5.53（0.80） 6.06（0.88） 6.80（0.98）

tFeO 74.37（2.12） 72.30（1.62） 71.49（2.01） 70.14（3.12）

MgO 5.62（0.85） 7.38（0.90） 7.61（0.98） 7.53（0.14）

Total 100.00

²

100.00 100.00 100.00 Cations per 4 Oxygens

Ti 0.433 0.430 0.429 0.444

Al 0.246 0.252 0.274 0.304

Fe 2.437 2.337 2.296 2.229

Mg 0.328 0.425 0.436 0.426

Total 3.444 3.444 3.434 3.404

(9)

表 3-4、鈦鐵礦化學成分表

Run No B19 B17 B08 B04

T（℃） 1210 1170 1160 1140

Avg of 4 2 4 5

Wt％

TiO

2

49.08（2.76）

¹

49.50（2.45） 49.87（3.05） 51.12（1.08）

tFeO 45.43（2.38） 44.68（0.95） 43.81（2.05） 41.59（1.29）

MgO 5.49（0.81） 5.82（0.12） 6.32（1.03） 7.29（0.36）

Total 100.00

²

100.00 100.00 100.00 Cations per 6 Oxygens

Ti 1.846 1.854 1.859 1.882

Fe 1.900 1.861 1.816 1.703

Mg 0.409 0.431 0.467 0.532

Total 4.154 4.146 4.141 4.118

(10)

表 3-4、鈦鐵礦化學成分表（續）

Run No B24 B10

T（℃） 1120 1100

Avg of 2 1

Wt％

TiO

2

49.90（1.32）

¹

51.74 tFeO 43.15（1.01） 40.62

MgO 6.95（0.58） 7.64

Total 100.00

²

100.00 Cations per 6 Oxygens

Ti 1.853 1.895

Fe 1.782 1.655

Mn 0.000 0.000

Mg 0.512 0.555

Total 4.147 4.105

(11)

表 3-5、斜輝石之化學成分表

Run No B08 B04 B09

T（℃） 1160 1140 1127

Avg of 3 1 3

Wt％

SiO

2

46.44（1.32）

¹

46.06 46.61（0.95）

TiO

2

0.92（0.03） 0.82 1.01（0.02）

Al

2

O

3

7.52（0.52） 8.19 7.40（0.36）

Cr

2

O

3

0.01（0.01） 0.10 0.10（0.05）

tFeO 8.09（0.23） 8.60 9.32（0.74）

MnO 0.07（0.02） 0.20 0.10（0.02）

MgO 14.01（0.65） 14.33 13.07（0.32）

NiO 0.04（0.03） 0.10 0.10（0.01）

CaO 22.62（1.10） 21.19 21.79（0.03）

Na

2

O 0.27（0.03） 0.31 0.30（0.07）

K

2

O 0.01（0.01） 0.10 0.20（0.02）

Total 100.00

²

100.00 100.00

Cations per 6 Oxygens

Si 1.743 1.729 1.757

Ti 0.026 0.023 0.029

Al 0.333 0.362 0.329

Cr 0.000 0.003 0.003

Fe 0.254 0.270 0.294

Mn 0.002 0.007 0.003

Mg 0.784 0.802 0.735

Ni 0.001 0.003 0.003

Ca 0.910 0.852 0.880

Na 0.020 0.022 0.022

K 0.000 0.005 0.010

Total 4.074 4.079 4.064

Wo 47 44 46

En 40 42 38

Fs 13 14 15

(12)

表 3-5、斜輝石之化學成分表（續）

Run No B24 B10

T（℃） 1120 1100

Avg of 2 2

Wt％

SiO

2

46.84（1.45）

¹

46.63（2.12）

TiO

2

0.99（0.01） 1.03（0.32）

Al

2

O

3

7.81（0.65） 8.29（0.21）

Cr

2

O

3

0.04（0.02） 0.15（0.05）

tFeO 7.69（0.36） 7.46（0.23）

MnO 0.26（0.21） 0.34（0.02）

MgO 14.38（0.45） 14.40（0.65）

NiO 0.02（0.02） 0.05（0.02）

CaO 21.13（1.23） 20.67（1.10）

Na

2

O 0.26（0.02） 0.34（0.06）

K

2

O 0.58（0.02） 0.64（0.02）

Total 100.00

²

100.00 Cations per 6 Oxygens

Si 1.752 1.743

Ti 0.028 0.029

Al 0.344 0.365

Cr 0.001 0.004

Fe 0.241 0.233

Mn 0.008 0.011

Mg 0.802 0.802

Ni 0.001 0.002

Ca 0.847 0.828

Na 0.019 0.025

K 0.028 0.031

Total 4.070 4.072

Wo 45 44

En 42 43

Fs 13 13

(13)

1 2

3

4 5

Salite

Diopside 1 2

3

4 5

1 2

3

4 5

Salite

Diopside

圖 3-3、苦橄岩中所含斜輝石成分之比較圖（修改自 Morimoto，1988）。

圖示：本實驗； 1：1160℃ 2：1140℃ 3：1127℃ 4：1120℃ 5：1100℃

{ 前人研究之斜輝石（Yang and Lee，1978）

(14)

比較 Yang and Lee（1978）苦橄岩中的斜輝石，本實驗數據相近。

3-1-2-5 斜長石

一大氣壓下斜長石晶出溫度約為 1124℃。經能量分散光譜儀分析後，化學成分列於表 3-6，並將其成分繪於 An-Ab-Or 圖中（圖 3-4），比較 Yang and Lee（1978）分析苦橄岩之斜長石，與本實驗斜長石成份大致吻合。

(15)

表 3-6、斜長石之化學成分表

Run No B24 B10

T（℃） 1120 1100

Avg of 2 3

Wt％

SiO

2

52.34（1.02）

¹

53.33（1.52）

TiO

2

0.23（0.04） 0.23（0.02）

Al

2

O

3

27.68（0.85） 28.39（1.32）

Cr

2

O

3

0.02（0.02） 0.07（0.04）

tFeO 1.80（0.09） 1.08（0.21）

MnO 0.05（0.02） 0.13（0.05）

MgO 0.76（0.12） 0.34（0.02）

NiO 0.02（0.01） 0.06（0.01）

CaO 13.07（0.25） 11.84（0.21）

Na

2

O 2.37（0.05） 2.78（0.06）

K

2

O 1.66（0.07） 1.75（0.06）

Total 100.00

²

100.00 Cations per 8 Oxygens

Si 2.406 2.432

Ti 0.008 0.008

Al 1.500 1.526

Cr 0.001 0.003

Fe 0.069 0.041

Mn 0.002 0.005

Mg 0.052 0.023

Ni 0.001 0.006

Ca 0.643 0.578

Na 0.212 0.246

K 0.097 0.102

Total 4.990 4.970

An 68 62

Ab 22 27

Or 10 11

(16)

1120℃

1100℃

1120℃

1100℃

圖 3-4、苦橄岩中所含斜長石成分之比較圖

圖示：本實驗之斜長石

{ 前人研究之斜長石（Yang and Lee，1978）

(17)

3-2、桃園復興鄉復興橋苦橄岩之岩漿演化

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 3-5），並且觀察其變化。

1. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鈦（ TiO²）含量有緩慢下降的趨勢。

2. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鐵（tFeO）含量在鐵鎂尖晶石晶出時，先下降後又上升，在鈦鐵礦晶出後即持續下降直到斜長石晶出後又上升。

3. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鋁（Al²O³），在橄欖石晶出後先上升再下降，在鐵鎂尖晶石晶出後些微上升，鈦鐵礦晶出後即慢慢下降。

4. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化矽（SiO²）含量有緩慢增加的趨勢。

5. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鎂（MgO）含量有緩慢減少的

(18)

6. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鈣（CaO）含量呈現增加的趨勢。

7. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鈉（Na²O）含量在鐵鎂尖晶石晶出後慢慢增加，中期又稍有下降，最後在斜長石晶出後明顯下降。

8. 隨著溫度的下降，殘餘岩漿中的氧化鉀（K²O）含量有緩慢增加的趨勢，最後在斜長石晶出後又下降。

(19)

表 3-7、玻璃成分表

Run No B07 B25 B22

T（℃） 1316 1312 1270

Avg of 3 2 4

Wt％

SiO

2

44.38 (0.42)

¹

44.92(0.39) 45.96 (0.94)

TiO

2

2.45 (0.12) 2.00(0.39) 2.31 (0.65)

Al

2

O

3

23.89 (0.32) 24.97(0.94) 24.35 (2.12) Cr

2

O

3

0.00 (0.00) 0.01(0.01) 0.00 (0.00)

tFeO 7.77 (1.02) 7.35(0.30) 5.85 (0.48)

MnO 0.00 (0.00) 0.49(0.24) 0.00 (0.00)

MgO 5.74 (0.23) 5.28(0.47) 5.07 (0.36)

NiO 0.00 (0.00) 0.00(0.00) 0.00 (0.00)

CaO 6.00 (0.04) 6.63(0.87) 6.69 (0.65)

Na

2

O 7.48 (0.65) 6.29(0.85) 7.27 (0.32) K

2

O 2.29 (0.39) 2.06(0.51) 2.50 (0.25)

Total 100.00

²

100.00 100.00

C. I. P. W. Norm

³

Or 13.53 12.17 14.77

Ab 4.74 9.10 7.29

An 24.85 32.89 26.42

Ne 31.72 23.90 29.38

Di 4.03 2.85 5.49

Ol 16.47 17.79 12.25

Il 4.65 3.80 4.39

Cm ---- ---- ----

Total 99.99 100.01 99.99

Mg#

⁴

42 42 46

3：C.I.P.W.：標準礦物組成之計算

4：Mg# = Mg / (Mg + Fe)*100

(20)

表 3-7、玻璃成分表（續）

Run No B16 B19 B18

T（℃） 1224 1210 1196

Avg of 3 2 2

Wt％

SiO

2

44.76(0.91)

¹

45.24(1.25) 45.29(0.88)

TiO

2

2.07(0.29) 2.18(0.85) 2.01(0.26)

Al

2

O

3

25.06(0.58) 24.92(0.36) 24.92(0.63) Cr

2

O

3

0.00(0.00) 0.00(0.00) 0.09(0.06)

tFeO 6.78(0.68) 6.75(0.36) 6.25(0.28)

MnO 0.00(0.00) 0.00(0.00) 0.06(0.04)

MgO 5.20(0.10) 5.20(0.65) 5.24(0.32)

NiO 0.00(0.00) 0.00(0.00) 0.39(0.19)

CaO 6.57(0.14) 6.80(0.96) 7.06(0.30)

Na

2

O 7.33(0.15) 6.74(0.14) 6.43(0.66)

K

2

O 2.23(0.25) 2.17(0.09) 2.26(0.31)

Total 100.00

²

100.00 100.00

C. I. P. W. Norm

³

Or 13.18 12.82 13.36

Ab 5.28 8.00 7.76

An 28.89 31.33 32.46

Ne 30.74 26.56 25.27

Di 2.29 1.96 2.09

Ol 14.98 15.17 14.71

Il 3.93 4.14 3.82

Cm ---- ---- 0.13

Total 99.99 99.99 99.60

Mg#

⁴

43 44 46

4：Mg# = Mg / (Mg + Fe)*100

(21)

表 3-7、玻璃成分表（續）

Run No B08 B09 B13

T（℃） 1160 1120 1110

Avg of 3 3 2

Wt％

SiO

2

46.41(0.87)

¹

45.56 (1.02) 47.31(2.34)

TiO

2

1.18(0.57) 1.34 (0.08) 1.18(0.45)

Al

2

O

3

24.93(0.43) 24.87 (0.68) 24.53(1.34) Cr

2

O

3

0.31(0.07) 0.00 (0.00) 0.20(0.02)

tFeO 5.29(0.41) 5.18 (0.41) 5.91(0.03)

MnO 0.21(0.17) 0.43 (0.25) 0.30(0.02)

MgO 5.09(0.41) 5.19 (0.65) 4.85(0.85)

NiO 0.26(0.08) 0.31 (0.04) 0.00(0.00)

CaO 7.10(0.38) 7.05 (0.64) 7.59(1.02)

Na

2

O 6.65(0.39) 7.23 (0.32) 5.95(0.32)

K

2

O 2.57(0.28) 2.84 (0.68) 2.18(0.02)

Total 100.00

²

100.00 100.00

C. I. P. W. Norm

³

Or 15.19 16.78 12.88

Ab 7.17 1.28 12.77

An 30.58 27.02 33.79

Ne 26.60 32.45 20.36

Di 3.79 6.05 3.17

Ol 13.98 13.42 14.51

Il 2.24 2.54 2.24

Cm 0.46 ---- 0.29

Total 100.00 99.99 100.01

Mg#

⁴

49 50 45

4：Mg# = Mg / (Mg + Fe)*100

(22)

1100 1150 1200 1250 1300 1350

溫度（℃）

氧化物含量

( )

Wt.％

46 48

1 2

24 25

6 7

5 6

6 7

2 3

SiO

₂

TiO

₂

Al

₂

O

₃

tFeO

MgO

CaO

Na

₂

O K

₂

O

CPX晶出 Pn晶出 Pl晶出

1 2 5 4

6 8 7

9

1 1 1 1

1 1

2

2 2

2

2 Ol晶出

1 2 2 3

5 4 6 7

8 9

3

3 3

3

3 4

4

4 4 4 5

5

5 5

5 6 5

6 6 6

6 6

7

7 7 7 7 8 7

8

8 9

9

9 9 9 9

Ilm晶出

1100 1150 1200 1250 1300 1350

溫度（℃）

氧化物含量

( )

Wt.％

46 48

1 2

24 25

6 7

5 6

6 7

2 3

SiO

₂

TiO

₂

Al

₂

O

₃

tFeO

MgO

CaO

Na

₂

O K

₂

O

CPX晶出 Pn晶出 Pl晶出

1 2 5 4

6 8 7

9

1 1 1 1

1 1

2

2 2

2

2 Ol晶出

1 2 2 3

5 4 6 7

8 9

3

3 3

3

3 4

4

4 4 4 5

5

5 5

5 6 5

6 6 6

6 6

7

7 7 7 7 8 7

8

8 9

9

9 9 9 9

Ilm晶出

圖 3-5、本實驗液相成分隨溫度變化趨勢圖

1：1316℃； 2：1312℃； 3：1270℃； 4：1224℃； 5：1210℃；

6：1196℃； 7：1160℃； 8：1120℃； 9：1110℃

(23)

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二氧化矽作圖

（圖 3-6），並與 Yang and Lee（1978）分析的半深成岩相互比較。

1. 根據 Yang and Lee（1978）的研究，復興橋半深成岩中的氧化鎂、

氧化鐵含量會隨著二氧化矽含量的增加而下降，若不考慮溫度的高低，則本實驗結果呈現同樣的趨勢。

2. 復興橋半深成岩中的氧化鉀、氧化鋁含量會隨著二氧化矽含量的增加而稍有上升後再下降，若不考慮溫度的高低，則本實驗結果約略吻合。

3. 復興橋半深成岩中的氧化鈣含量會隨著二氧化矽含量的增加而上升再下降，若不考慮溫度的高低，則本實驗結果與前半段趨勢相同。

4. 復興橋半深成岩中的氧化鈉、氧化鈦含量會隨著二氧化矽含量的增加而上升，本實驗結果則呈現下降的趨勢，與 Yang and Lee

（1978）的結果較不吻合。

(24)

Al ₂ O ₃ TiO ₂

tFeO

CaO

Na ₂ O

K ₂ O MgO

40 45 50 55

1 2

10 20

5 10

10 20

6 3

3 6

2 3

SiO ₂ （Wt. ％）

Ox id e s （ Wt . ％）

1 2 4 5 3 6

7 8

9

35 60

Al ₂ O ₃ TiO ₂

tFeO

CaO

Na ₂ O

K ₂ O MgO

40 45 50 55

1 2

10 20

5 10

10 20

6 3

3 6

2 3

SiO ₂ （Wt. ％）

Ox id e s （ Wt . ％）

1 2 4 5 3 6

7 8

9

35 60

圖 3-6、本實驗液相成分隨二氧化矽變化圖

圖示：本實驗 ● ； 1：1316℃； 2：1312℃； 3：1270℃； 4：1224℃；

5：1210℃；6：1196℃； 7：1160℃； 8：1120℃； 9：1110℃

Yang and Lee（1978）； △：Picrite； □：Trachydiabase；

○：Soda trachyte

(25)

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 3-7），可以看出在一大氣壓下，復興橋苦橄岩的殘餘岩漿成分落入鹼性岩（Alkaline）範圍中。

Subalkaline Alkaline

SiO ₂ (Wt.%)

A lkal ine( W t.%)

40 50 60 70

0 5

10 1 2

4 3 5

6 7 8

9

Subalkaline Alkaline

SiO ₂ (Wt.%)

A lkal ine( W t.%)

40 50 60 70

0 5

10 1 2

4 3 5

6 7 8

9

圖 3-7、本實驗殘餘岩漿成分在（Na²O + K²O ）- SiO²圖中之分布（修改自MacDonald and Katsuna，1964）

1：1316℃； 2：1312℃； 3：1270℃； 4：1224℃； 5：1210℃；

6：1196℃； 7：1160℃； 8：1120℃； 9：1110℃

(26)

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 3-8），可以發現集中在偏左下地帶，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鈣鹼岩系中心部份。

2 1 3 4

5 8 7

6,9

Alk MgO

FeO*

TH

TR L

2 1 3 4

5 8 7

6,9

Alk MgO

FeO*

TH

TR L

圖 3-8、本實驗殘餘岩漿之 AFM 圖

1：1316℃； 2：1312℃； 3：1270℃； 4：1224℃； 5：1210℃；

6：1196℃； 7：1160℃； 8：1120℃； 9：1110℃

TH：Thingmuli,Iceland（tholeiitic series）,Carmichael（1964）

TR：Tristan da Cunha（alkaline series）,Baker et al.（1964）

L：Lorne,Scotland（calc-alkaline serise）,Groome and Hall（1974）

(27)

3-2-5 殘餘岩漿玄武岩四面體圖

用 Igpet06 程式計算殘餘岩漿應存礦物含量，如表 3-7 下方所示，並將值點入玄武岩四面體圖中（圖 3-9），發現本實驗的殘餘岩漿，

均屬於鹼性玄武岩（Alkali basalt）。

1 2 4 3

5

、

6 8 7

9

圖 3-9、本實驗殘餘岩漿之玄武岩四面體投影圖（從斜長石投影）（修改自 Yoder and Tilley，1962）

第三章 結果與討論