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Item A Preliminary Report on the Experimental Study of the Two-pyroxene Andesite from Kuanyinshan, Northern Taiwan(國立臺灣師範大學研究發展處, 1997-10-??-) 劉德慶; 陳博信; 潘建熾; 陳培凱; 吳宣蓉; Teh-Ching Liu, Bore-Sing Chen, Jan-Jee Pan, Pei-Kai Chen, and Shan-Zon Wu本校地球科學系新成立實驗岩石實驗室擁有一台高溫爐（溫度可高達1500℃）和活塞鋼筒高溫高壓儀一部（溫度可高達2200℃，壓力可達25千巴）。高溫爐爐內恆溫區大於10公分，本實驗室之一號R型熱電偶，其校正值為-21.2℃。高溫高壓儀用途很廣，可用來合成高溫環境下的礦物或材料，也可供研究材料在高溫高壓下的物理化學性質；在岩石學方面，由於它可提供地底下深至75公里、溫度高達2200℃的環境；很適合做岩漿成因的模擬試驗。臺灣北部觀音山下牛寮之兩輝安山岩初步研究顯示：其在一大氣壓、10千巴和20千巴下之液相溫度分別為1210℃、1250℃和1290℃，液相溫度在壓力每增加10千巴上升約40℃。近液相礦物在低壓範圍為鐵鈦氧化物和斜長石；及至高壓區域，則為斜長石。Item A Preliminary Report on the Experimental Study of the Two-pyroxene Andesite from Kuanyinshan, Northern Taiwan(國立臺灣師範大學研究發展處, 1997-10-??) 劉德慶; 陳博信; 潘建熾; 陳培凱; 吳宣蓉; Teh-Ching Liu, Bore-Sing Chen, Jan-Jee Pan, Pei-Kai Chen, and Shan-Zon Wu本校地球科學系新成立實驗岩石實驗室擁有一台高溫爐（溫度可高達1500℃）和活塞鋼筒高溫高壓儀一部（溫度可高達2200℃，壓力可達25千巴）。高溫爐爐內恆溫區大於10公分，本實驗室之一號R型熱電偶，其校正值為-21.2℃。高溫高壓儀用途很廣，可用來合成高溫環境下的礦物或材料，也可供研究材料在高溫高壓下的物理化學性質；在岩石學方面，由於它可提供地底下深至75公里、溫度高達2200℃的環境；很適合做岩漿成因的模擬試驗。臺灣北部觀音山下牛寮之兩輝安山岩初步研究顯示：其在一大氣壓、10千巴和20千巴下之液相溫度分別為1210℃、1250℃和1290℃，液相溫度在壓力每增加10千巴上升約40℃。近液相礦物在低壓範圍為鐵鈦氧化物和斜長石；及至高壓區域，則為斜長石。Item 一大氣壓下大屯火山群烘爐山玄武岩之實驗岩石學研究(2007) 陳柏姿摘 要 大屯火山群烘爐山玄武岩主要是次鹼性玄武岩，本實驗透過高溫實驗模擬岩漿的結晶過程，模擬一大氣壓下岩漿的結晶情形，討論各礦物相的結晶次序，與剩餘岩漿的成分變化。 一大氣壓下的實驗岩石學研究，實驗步驟為先將岩石粉末，置於白金囊包中，放入高溫爐進行實驗，並且在實驗時間到達之後，急速冷卻，並將實驗樣本製成光片，經反射式光學顯微鏡做初步之鑑定，再利用電子顯微鏡，對礦物及玻璃成分做進一步分析。 依據實驗結果得知，此玄武岩在一大氣壓下之全熔溫度約在1273℃，固相溫度略低於1160℃，結晶順序為鐵鎂尖晶石（1273℃），斜長石（1273℃），橄欖石（1198℃），鈦鐵礦（1193℃），斜輝石（1183℃），熔融區間約113℃。一大氣壓下殘餘岩漿成分，降溫過程中MgO有增加的趨勢；Al2O3有先減少後增加的趨勢，SiO2、FeO、CaO、Na2O、K2O無明顯趨勢。其中MgO含量變化受晶出礦物所控制。 本研究分析大屯火山群火成岩的化學成分後，利用成分變化圖來討論火成岩之成份變化，但是實驗結果顯示，若考慮溫度的高低變化，則結果變的更為複雜。Item 一大氣壓下澎湖北寮地區玄武岩之實驗岩石學研究(2003) 潘建熾澎湖群島由六十四個大小島嶼所組成，組成岩石主要為玄武岩，其次是沉積岩，石英安山岩及流紋岩則分布於澎湖群島西南花嶼一帶。 本實驗樣本採樣地點為澎湖北寮地區，位於澎湖島東北角，樣本岩石依據Na2O+K2O對SiO2之作圖，屬於鹼性玄武岩。 本實驗利用1700℃高溫爐，進行一大氣壓下實驗岩石學研究，實驗步驟先將岩石磨成粉末，置於白金囊包內，設定溫度後，將樣本放置高溫爐內，經過數小時至數十小時不等之反應時間，加以驟冷。樣本磨光後製作成光片，經反射式顯微鏡做初步之鑑定，再用電子微探針做礦物及玻璃成分之化學分析。 依據實驗結果得知，此玄武岩在一大氣壓下之全熔溫度約在1362℃，固相溫度低於1154℃，結晶順序為氧化物（1362℃）、斜輝石（1279℃）、橄欖石（1257℃）、斜長石（1170℃），熔融區間約208℃。玻璃成分（殘餘岩漿）中SiO2、CaO、Na2O、K2O含量有隨溫度下降而增加的趨勢；tFeO、MgO含量隨溫度下降而減少。各實驗溫度下玻璃（殘餘岩漿）成分依據Na2O+K2O對SiO2之關係，均屬於鹼性玄武岩，根據Le Bas(1986)火成岩分類，殘餘岩漿成分隨實驗溫度降低，由碧玄岩(Tephrite Basanite)演化至粗面玄武岩(Trachy basalt)、玄武岩(Basalt)、玄武岩質粗面安山岩(Basaltic trachy andesite)。殘餘岩漿成分經C. I. P. W.計算應存礦物透輝石（Di）含量隨溫度之下降有增加的趨勢，霞石(Ne)、橄欖石(Ol)含量隨岩漿演化，則有減少之趨勢。Item 一大氣壓下綠島安山之實驗岩石學研究(2006) 林貞儀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。Item 一大氣壓下觸口斷層泥之實驗岩石學研究(2012) 吳宗穎; Wu, Tzong Yiing滑移弱化模型中斷層錯動產生了許多種能量例如：破裂能，輻射能 以及摩擦熱能，而摩擦熱能為主要之能量。斷層作用產生的摩擦熱讓岩 石在高溫環境下發生超糜嶺岩化或超壓碎岩化與部分熔融，因而生成假 玄武玻璃岩。 集集地震發生後為了觀測全台活動斷層，中央地質調查所於2000 年在嘉義縣福建坪長成橋附近設置觸口斷層的觀測井，總深度約300 公 尺，並鑽取岩心作為研究，且在161 公尺深的剪切帶底部，除了發現斷 層角礫岩外，還有疑似為假玄武岩玻璃的物質。 本研究為了瞭解假玄武玻璃岩物質之物理化學性質特性，以深度位 於159 公尺之灰色泥岩和161 公尺的黑色緻密岩石為實驗樣品，藉由一 大氣壓無水的實驗岩石學探討此區泥岩初熔溫度，利用電子顯微鏡觀察 泥岩的變化，及X 光粉末繞射分析原始岩心粉末和900℃、800℃、700℃ 熱處理之粉末，並與九份二山地滑發生的假玄武玻璃岩比較，估計觸口 斷層剪切帶可能產生的溫度。Item 三峽竹東地區玄武岩孔隙充填礦物之研究(2013) 陳韻婕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。Item Item 哈薩克超高壓變質岩之石榴子石內所含微鑽石分布研究(2008) 林政鋒; Lin cheng-Feng地質學家在歐亞大陸與非洲的超高壓變質帶岩層中，發現一些微小的鑽石與柯矽石，他們被包裹在石榴子石、斜輝石、鋯石之中。在哈薩克所發現的微鑽石，超高壓變質礦物群中鑽石的出現，代表這些超高壓變質岩來自至少100公里深的地底，此深度的碳元素以高壓型的鑽石相生成。簡言之，當板塊向下隱沒至上部地函的深度時，岩石發生再結晶作用，形成超高壓變質岩，而石墨與石英分別變成鑽石與柯矽石。爾後，地殼隆起，使超高壓變質岩露出地表。根據前人的研究結果顯示，變質岩微鑽石通常出現在礦物的裂縫中。 本研究以哈薩克斯坦北方科克切塔夫Kumdy-kol湖區的超高壓變質帶地區所取得的四個標本為實驗樣品，實驗的流程為利用光學、掃描式電子顯微鏡（SEM）及拉曼儀光譜儀，鑑定礦物組織及鑽石在礦物中的分布情形，並以能量分散光譜，分析礦物的碳含量。在進行拉曼光譜實驗中，主要探討變質岩中的石榴子石內所含微鑽石的三度空間分布情形，並建立三度空間立體模式，將每一層不同深度的拉曼光譜訊號透過繪圖軟體3D-Max，進行三維空間立體疊圖，以更理想的模式呈現，並探討微鑽石在礦物中的分布。Item 基隆山安山岩之實驗岩石學研究及其石英成因之探討(2004) 賴昱銘基隆山位於基隆火山群北方，屬於台灣北部火成岩區。該區的火山岩體含有石英顆粒，根據IUGS的分類為安山岩類，此安山岩體約在更新世時噴發，岩漿侵入中新世的地層內而生成。本實驗樣本採樣地點為基隆山下東南方，靠近102縣道旁的安山岩露頭，外觀為淺灰色，斑晶組成有斜長石、角閃石、黑雲母、磁鐵礦以及石英，岩基中大多為斜長石、斜輝石，偶而有直輝石。 本研究透過實驗模擬岩漿的結晶過程，針對不同壓力下岩漿結晶的情形，以及各礦物相的溫壓分佈，討論此地區安山岩質岩漿結晶的情形與岩石的成因，並探討安山岩中石英的來源。實驗利用高溫爐及高溫高壓儀分別進行常壓及高溫高壓下的實驗岩石學研究，實驗後將樣本製成光片，用反射式顯微鏡作初步鑑定，再用掃描式電子顯微鏡和電子微探儀，將各溫壓環境下之礦物部分與熔融部分分別分析其化學成分。 依據實驗結果，基隆山安山岩在常壓下之全融溫度約為1285℃，固相溫度約略低於1094℃，熔融區間約為191℃，礦物的結晶順序為斜長石(1285℃)、氧化物(1267℃)、石英及直輝石(1174℃)、斜輝石(1166℃)。1.0京帕下之全融溫度約為1270℃，固相溫度約略低於1120℃，熔融區間約為150℃。礦物的結晶順序為斜長石(1270℃)、直輝石(1250℃)、石英及氧化物(1170℃)、斜輝石(1150℃)。1.5京帕下1240℃時晶出的礦物相為斜長石與石英。2.0京帕下之全融溫度約為1280℃。 常壓下殘餘岩漿隨著溫度降低，氧化矽、氧化鉀的含量有增高的趨勢，而氧化鈦、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂含量皆有下降的趨勢。1.0京帕下殘餘岩漿隨著溫度降低，氧化矽、氧化鈦、氧化鐵及氧化鉀的含量有上升的趨勢，而氧化鋁、氧化鎂及氧化鈣的含量有下降的趨勢。在Na2O+K2O-SiO2圖中常壓及1.0京帕下基隆山安山岩的岩漿演化過程皆在次鹼性區內，演化趨勢朝全鹼量及二氧化矽皆增加的方向進行，且殘餘岩漿早期皆落於安山岩的區域，而在演化晚期進入石英安山岩的區域。在AFM圖中常壓下到了演化晚期氧化鎂含量降低、鹼金屬的含量升高、全量鐵的含量降低，而1.0京帕下到了晚期氧化鎂含量降低、鹼金屬的含量變化不明顯、全量鐵的含量則為增高。 石英在常壓下約1174℃晶出後，可穩定存於常壓下，而在1.0京帕下約1170℃晶出後，可穩定存於1.0京帕下，且在壓力繼續升高至1.5京帕1240℃時，仍然可以晶出石英，因此，基隆火山群安山岩的石英可自岩漿自行結晶產生。 基隆火山群的安山岩質岩漿可能在地底較深處約1.5京帕(40~50公里處)下晶出石英顆粒，而後隨著岩漿上升，溫度下降，在1.0京帕(30~40公里處)下石英變成不穩定相，石英的灣狀構造可能在此產生，持續上升至地表時溫度約1148℃~1166℃之間，急速冷卻而形成基隆火山群安山岩。Item 大屯火山群向天池安山岩之實驗岩石學研究(2007) 林明慧大屯火山群的火山熔岩分為六大類：高鋁玄武岩、兩輝安山岩、含橄欖石兩輝安山岩、含角閃石兩輝安山岩、紫蘇輝石角閃石安山岩和角閃石安山岩。本實驗研究對象為大屯火山亞群中面天山向天池的安山岩，本研究透過一大氣壓高溫實驗模擬岩漿的結晶過程，以了解各礦物相的結晶溫度及順序，並討論剩餘岩漿的成分變化。 本實驗利用置入岩石粉末的白金囊包，放入設定好溫度的高溫爐進行實驗，在達到實驗所需時間後，將其急速冷卻並製成光片。光片經反射式光學顯微鏡進行初步的鑑定，再利用電子顯微鏡對礦物及殘餘岩漿的成分做進一步的分析。 根據實驗結果得知，向天池安山岩在一大氣壓下液相溫度約在1273℃，固相溫度略低於1100℃，熔融區間約為173℃，結晶溫度與順序為：鐵鎂尖晶石相與斜長石相（1273℃），直輝石相（1218℃），鈦鐵氧化物相（1205℃），最後斜輝石相（1143℃）。一大氣壓下殘餘岩漿成分，在降溫過程中，Al3O2含量呈現持續下降，MgO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，其餘Na2O、K2O、CaO、SiO2、FeO和TiO2則無明顯變化。Item 宋代汝窯及耀州窯瓷器之岩理學研究(2009) 蘇竹君本研究透過岩象學、偏光顯微鏡觀察和拉曼光譜儀及掃瞄式電子顯微鏡等分析方法，對宋代汝窯及耀州窯的15件瓷器破片以及一件仿冒的耀州窯贗品進行觀察與分析，以了解是否能找出不同窯系之間的關聯或是差異。 實驗結果顯示，不同種類的瓷器可由孔隙率或是化學成分上的差異來做區分。在孔隙率方面，耀州窯釉層孔隙約佔25~35%，汝窯釉層孔隙則約佔35~45%；胎體部份，耀州窯的孔隙約佔20~40%，汝窯胎體孔隙率則佔50~55%。無論是胎或釉的部份，皆是汝窯的孔隙含量較高。 至於化學分析的結果，在釉層玻璃質部分：耀州窯的二氧化矽含量介於58~66 wt% ，氧化鈣含量介於4~9 wt%；汝窯的二氧化矽含量介於54~58 wt%，氧化鈣含量介於11~13 wt%。在胎土玻璃質部分：耀州窯的二氧化矽含量介於51~57 wt%，氧化鋁含量介於38~45 wt%；汝窯的二氧化矽含量介於47~49 wt%，氧化鋁含量介於47~49 wt%， 可藉此來區分窯口。此外，產地相同的瓷器，因材料來源相近，所以無論是釉層或是胎土的玻璃質部分，其氧化物含量也會比較類似，至於贗品的部份，也與真品在成分上有極大的差異。Item 桃園復興鄉復興橋苦橄岩之實驗岩石學研究(2007) 許明裕本研究以北橫公路復興橋附近的苦橄岩為實驗對象，透過一大氣壓高溫實驗模擬岩漿結晶過程，來了解此地苦橄岩的礦物結晶順序，並討論殘餘岩漿的成分變化。 本實驗利用置入岩石粉末的白金囊包，放入設定好溫度的高溫爐進行實驗，在達到實驗所需時間後，將其急速冷卻並製成光片。光片經反射式光學顯微鏡進行初步的鑑定，再利用掃描式電子顯微鏡對礦物與殘餘岩漿的成分做進一步的分析。 根據實驗結果得知，復興橋附近苦橄岩的液相溫度約在1314℃，固相溫度則略低於1060℃，熔融區間約為254℃。結晶溫度與順序為：橄欖石相（1314℃），鐵鎂尖晶石相（1275℃），鈦鐵礦相（1217℃），斜輝石相（1165℃），斜長石相（1124℃）。在降溫過程中，殘餘岩漿成分中的SiO2 、CaO含量有上升的趨勢，MgO、FeO、TiO2含量則是緩慢下降。將殘餘岩漿的各種氧化物成分對二氧化矽作圖，可看出氧化鎂、氧化鐵、氧化鈉、氧化鈦含量會隨著二氧化矽含量的增加而下降，氧化鈣含量則會隨著二氧化矽含量的增加而上升；氧化鋁、氧化鉀則有先上升再下降的趨勢。Item 沸石群礦物之拉曼光譜研究(2006) 洪筱恬沸石礦物普遍存在於火成岩的裂隙和孔洞中，在台灣東部海岸山脈即含有分佈廣泛的沸石群(陳培源，1998；陳培源等人，2004)。雖然沸石礦物在台灣東部分布廣泛，卻缺乏詳盡的礦物學研究。本研究主要在常溫常壓下，對不同系列的沸石礦物進行拉曼光譜量測，並以電子顯微分析確定其化學成分。針對沸石礦物拉曼光譜之振動模(vibration mode)進行初步比對與探討頻譜的變化，並進一步找出拉曼光譜與化學成分之關連性，繼而建立沸石礦物之拉曼光譜資料庫。 本研究共分析21件天然沸石與10件合成沸石樣本，並依據Gottardi and Galli (1985)分類法，分為五個部份進行討論：一、纖維質沸石(fibrous zeolites)；二、單連結四環鏈(single 4-ring chains)；三、雙連結四環鏈(doubly 4-ring chains)；四、六環(6-ring)；五、片沸石群(heulandite group)。分析結果顯示，相同二級構造單元(SBU)連接方式之沸石，擁有相似之拉曼光譜，再隨化學成分之不同，而有差異。拉曼譜線以範圍390~530 cm-1最明顯，為T-O-T (T=Si, Al)氧原子運動所造成，再配合低頻M-O振動模(M為陽離子，如Ca、Na、K等)，以及較高頻之T-O振動模即可區分不同系列之沸石。 由於沸石礦物主要架構是由SiO4與AlO4連結而成，隨著Al取代Si對拉曼位移有一定程度的影響。纖維質沸石之拉曼光譜在~440 cm-1 、~530cm-1，會隨Al含量增加而輕微往高頻方向移動，是由於T-O-T角度變小所致。單連結四環鏈、雙連結四環鏈沸石最明顯之拉曼振動模，分別出現在400cm-1、480cm-1、490cm-1左右，會隨Al含量增加而往低頻方向移動，表示T-O-T角度變大。六環系列最明顯之拉曼振動模，分別出現在495 cm-1、480 cm-1和491 cm-1，三者與Al含量之間沒有固定的趨勢。片沸石群中，片沸石最明顯的T-O-T拉曼振動模出現在405 cm-1和482 cm-1左右；輝沸石最明顯的T-O-T拉曼振動模出現在410 cm-1和497 cm-1左右。由於Al含量的變化很小，因此對拉曼頻譜的影響並不是很顯著。Item 澎湖北寮地區玄武岩之實驗岩石學研究(2006) 洪仁傑澎湖群島的玄武岩分鹼性玄武岩和矽質玄武岩，本實驗研究對象為澎湖北寮地區玄武岩，本研究透過實驗模擬岩漿的結晶過程，針對不同壓力下岩漿結晶的情形，以及各礦物相的溫壓分佈，討論此地區玄武岩質岩漿結晶的情形與岩石的成因，樣本岩石依據Na2O+K2O對SiO2之作圖，屬於鹼性玄武岩。 本實驗利用活塞鋼圈高壓儀，分別進行0.5京帕、1.0京帕以及1.5京帕下的實驗岩石學研究。實驗步驟為先將岩石磨成粉末，置於金鈀管囊中，放入高溫高壓儀，開始進行實驗，並且在實驗時間到達之後加以驟冷。之後將實驗樣本製成光片，經反射式光學顯微鏡做初步之鑑定，再利用電子顯微鏡對礦物及玻璃(殘餘岩漿)成分做進一步的化學分析。 依據實驗結果得知，此玄武岩在1.0京帕下之全熔溫度約在1290℃，固相溫度低於1180℃，結晶順序為斜輝石（1290℃）、橄欖石（1270℃）、尖晶石（1240℃）、鈦鐵氧化物（1190℃），熔融區間約110℃；1.5京帕下全熔溫度約1350℃，固相溫度低於1240℃，結晶順序為斜輝石（1310℃）、石榴子石（1290℃）、斜長石（1250℃），熔融區間約110℃。1.0京帕殘餘岩漿（玻璃）成分，降溫過程中SiO2、Na2O、K2O、Al2O3有增加的趨勢；FeO、MgO、CaO有減少的趨勢。1.5京帕殘餘岩漿（玻璃）成分，降溫過程中TiO2、Na2O有增加的趨勢；MgO、CaO有減少的趨勢；Al2O3、FeO、K2O含量無明顯變化趨勢。各實驗溫度壓力下之玻璃(殘餘岩漿)成分依據Na2O+K2O對SiO2之作圖，均屬於鹼性玄武岩，代表鹼性玄武岩岩漿在結晶分化的過程之中，並無矽質玄武岩岩漿的產生。Item 澎湖玄武岩孔隙充填礦物之研究(2012) 邱瑜; CHIU, YU過去澎湖文石的研究區域主要集中在望安和將軍兩個外島，本研究採樣地點主要集中在澎湖本島、白沙島和西嶼，以及外島的虎井嶼及望安島的天台山共十七個地點，針對不同產地的文石利用拉曼光譜儀和能量分散光譜儀進行礦物與化學成分的研究，分析文石礦物或紋路的顏色與成分間的關係，並探討孔隙充填礦物形成之先後順序，以瞭解玄武岩後期氣孔及裂隙中的環境變化。 文石的礦物是在玄武岩的氣孔或裂隙形成之後，再充填於其中的次生礦物。這些礦物的外形有的可觀察到完整的晶面，其他則看不到完整的晶形，常具有同心圓膠狀組織。本研究透過X光繞射分析，得知澎湖文石的礦物相包括：方解石、霰石、鐵白雲石、菱鐵礦、菱錳礦、赤鐵礦和石英。由X光繞射和拉曼光譜的分析結果發現，本研究樣本中霰石的含量不如前人所言得多；由X光繞射、拉曼光譜和能量分散光譜分析結果得知，澎湖文石中確實含有菱錳礦。 由能量分散光譜的分析結果得知，澎湖文石中碳酸鹽礦物的成分分布在五個區域，分別為方解石區、白雲石區、鐵白雲石區、菱鐵礦區和菱錳礦區。綜合能量分散光譜和X光螢光分析結果發現，文石礦物和紋路的顏色越深，鐵成分的含量越高。 根據岩相學觀察，緊靠玄武岩孔隙邊緣會先沉澱薄層的非晶質二氧化矽，接著沉澱無結晶的部分，後期結晶出有完整晶面的礦物。文石由於液體的表面張力形成球狀外形，球體內部一層層殼層相當於肉眼所見一條條同心圓紋路，是由核心向外生長。Item 玫瑰石的礦物學研究(2015) 陳沅甫; Chen, Yuan-Fu摘要 玫瑰石為台灣花東重要寶石之一，近年來由於市面上出現中國及其他國家之類玫瑰石，企圖混淆消費者，以取代台灣產玫瑰石，單憑外觀判別無法區別其產地來源，所以常造成區分上的困難。 本研究主要針對台灣、中國、巴西三個地區，利用拉曼光譜儀、能量散射光譜儀進行物理性質、礦物相及化學成分的分析，並探討各產地玫瑰石之組成礦物、化學成分之異同。 本研究利用孟賽爾色序系統將標本依色系分類，利用X光粉末繞射儀及拉曼光譜儀分析出，共有二十一種礦物相，主要為含錳矽酸鹽類礦物，並根據孟賽爾色序系統之色系，將各產地礦物相依出現頻率多寡排名，發現在各產地之Ｒ色系中，皆以薔薇輝石出現次數最多。另以能量散射光譜儀及X光螢光分析儀，針對各產地薔薇輝石分析，結果顯示薔薇輝石成分以錳、鈣、鎂、鐵為主，且在薔薇輝石中，顏色越深，錳含量越高；台灣之薔薇輝石的錳含量高於75%、鈣鎂鐵含量低於10%以下，中國及巴西鈣、鎂、鐵之含量都高於10%，可以明顯與台灣作出區別。比重部份則以台灣玫瑰石之平均比重最低，推測因台灣玫瑰石含較多石英及薔薇輝石，故導致平均比重較低；中國玫瑰石之平均比重為最高，推估因含錳鋁榴石較高所造成。 關鍵字：玫瑰石、薔薇輝石、拉曼光譜儀、台灣Item 綠島安山岩之實驗岩石學研究(2012) 林國文; Guo–Wen Lin綠島大部份由安山岩質熔岩及集塊岩所組成，偶而夾有凝灰岩及碎屑岩流。本研究之樣本為採自綠島西北方靠近燈塔的露頭。樣本外觀為深灰色，多孔狀，具斑狀組織。礦物組成主要為斜長石、斜輝石；次要為鈦鐵氧化物，基質中多數為斜長石、斜輝石及少數不透明礦物。Na2O＋K2O對SiO2作圖之分類，屬於玄武岩質安山岩。 從高溫實驗結果得知，綠島安山岩質岩漿在常壓下之液相溫度為1289℃，固相溫度略低於1099℃，整個熔融區間為190℃。實驗結晶順序與溫度如下：在1289℃，鉻鐵尖晶石率先晶出；至1264℃，斜長石晶出；到1189℃，鉻鐵尖晶石消失，轉變成氧化物出現；持續降溫至1184℃，直輝石晶出；爾後降溫至1162℃，斜輝石為最後一種礦物相晶出。 整體而言，常壓下綠島安山岩之殘餘熔體成分隨實驗溫度降低，SiO2、K2O含量有上升趨勢，而Al2O3、ΣFeO、MgO、CaO則呈減少變化。Na2O則先升後降。另外從成分變化圖，可得知：ΣFeO、MgO、CaO與SiO2呈一明顯負變關係，暗示著綠島之岩漿活動主要受制於鐵鎂礦物的結晶分化。以及，隨結晶分化進行之殘餘熔體成分變化，與綠島的天然岩石成分類似，故推測綠島的天然岩石可在低壓下結晶分化而成。而AFM圖中，殘餘熔體成分隨實驗溫度降低，最後亦朝Na2O、K2O富集。Item 臺灣墨玉之礦物學研究(2015) 陳衍豪; Chen, Yen-Hao臺灣墨玉是近年來開發的新品種寶石礦產，為了解臺灣墨玉與中國岫玉的礦物性質差異，本研究共蒐集臺灣墨玉與中國岫玉樣本20件，分別進行礦物學檢測分析。 本研究發現臺灣墨玉主要由蛇紋石類礦物(葉蛇紋石)所組成，與由透閃石-陽起石礦物所組成的閃玉和由含鈉的輝石類礦物所組成的輝玉不同；但與著名的中國岫玉相同。臺灣墨玉除有葉蛇紋石外，另含有大量不透光礦物，包括:磁鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦等，其他少量的礦物有纖蛇紋石、鎂橄欖石及白雲石。臺灣墨玉的莫氏硬度約在4.5至4.7，比重介於2.51至2.78。 臺灣墨玉含最多量磁鐵礦、磁性最強等特性，可與大多數同屬蛇紋石質的中國岫玉區別。臺灣墨玉中的蛇紋石鐵含量最高，造成外觀顏色較深，加上大量黑色不透明磁鐵礦的存在，為臺灣墨玉呈現綠色帶墨色斑狀的原因。臺灣墨玉中的蛇紋石及不透光礦物中鋁含量偏高，為臺灣墨玉在化學成分上的獨特性。Item 蘭嶼安山岩一大氣壓下之實驗岩石學研究(2011) 李彥棠; Lee, Yen-Tang摘要 蘭嶼為台東縣東南方外海之一座火山島，屬於北呂宋島弧的一部份。全島主要由安山岩質之火山碎屑岩及熔岩流所構成。本實驗採樣地點為蘭嶼西北方之鱷魚岩附近，約在環島公路之最西北角，其外觀為深灰色，組成斑晶主要有斜長石與斜輝石，岩基中則大多為斜長石與氧化物。將岩石成分的全鹼量對二氧化矽作圖，屬於玄武岩質安山岩(Basaltic andesite)。 本研究透過實驗模擬岩漿的結晶過程，針對不同溫度下岩漿結晶的情形與各礦物相之分析，探討此地區安山岩質岩漿結晶的情形與岩石的成因。實驗過程是先將岩石磨成粉末，利用1500度高溫爐分別進行不同溫度下之反應，實驗後將樣本製成光片，用反射式顯微鏡作初步的鑑定，再使用掃描式電子顯微鏡，對不同溫度下之礦物相與玻璃部分，各別分析其化學成分。 依據實驗結果，蘭嶼安山岩在一大氣壓下之液相溫度約為1266℃，而固相溫度約略低於1133℃，熔融區間則約為133℃，礦物的結晶順序如下：首先約在1266℃鉻鐵尖晶石晶出，至約1246℃晶出斜長石，到了約1226℃時鉻鐵尖晶石相消失，取而代之的是氧化物相的晶出，當溫度約在1211℃時易變輝石晶出，最後約在1181℃時普通輝石晶出。 一大氣壓下蘭嶼安山岩之殘餘岩漿隨著溫度降低，氧化矽有上升的趨勢；而氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂及氧化鈣含量則有下降的趨勢。由殘餘岩漿中之各氧化物對二氧化矽做圖，可發現氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵與氧化鎂與二氧化矽有負變的關係，代表此地區的岩漿活動主要受到鐵鎂礦物為主的結晶分化所控制。在AFM圖中，殘餘岩漿隨著溫度降低，末期岩漿有往鹼金屬富集的趨勢。