一大氣壓下綠島安山之實驗岩石學研究

Abstract

綠島是位處台灣東南邊外海約33公里的一座火山島。本實驗採樣地點為綠島東南方，靠近環島公路旁的安山岩露頭，外觀呈現深黑色，岩石組成為多孔性，薄片組成為橄欖石斑晶、斜輝石、斜長石和鈦鐵氧化物。 本實驗透過模擬岩漿的結晶過程，針對不同溫度下岩漿結晶的情形以及各礦物相的分佈，探討此地區安山岩質岩漿結晶的情形。實驗的方法是先將岩石磨成粉末，放置於1500℃之高溫爐內進行不同溫度下的反應，實驗後再將樣本製成光片，由電子顯微鏡分析不同溫度下各礦物相與殘餘岩漿的化學成分。 依據實驗結果，綠島安山岩岩漿在一大氣壓下礦物相的結晶順序與溫度如下：最先在1354℃晶出斜長石相，約在1260℃晶出鈦鐵氧化物相，至1250℃出現尖晶石相。因此，一大氣壓下的液相線溫度約在1354℃，固相線溫度略低於1164℃，低於1164℃未觀察到玻璃相，實驗的融熔區間為190℃。殘餘岩漿隨著溫度的降低，氧化矽、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀含量有上升的趨勢；相對的氧化鋁、氧化鈣隨著溫度降低而有下降的趨勢。氧化鈦、氧化鐵與氧化鎂含量先升後降。