Browsing by Author "賴昱銘"
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Item 印尼西爪哇新生代火山岩之年代學與地球化學特徵研究(2022) 梁瑋琪; Leung, Wai-Ki西爪哇位在爪哇島西部，為印度-澳洲板塊隱沒至歐亞板塊下所產生的新生代巽他-班達隱沒帶之一部分，其基盤岩石為巽他古陸大陸基盤，由板塊間的相互運動隨著時空演化，展現了不同的地體構造與演化階段，使得岩漿活動沿著平行與垂直島弧方向，在年代或地球化學上都有系統性的變化。過去研究工作都以巽他島弧東段整體討論，但針對局部地區相關研究顯少，特別是自中新世以來持續有岩漿活動的西爪哇西部。因此，本研究在西爪哇西部5個火山岩體（Danau火山群、Gede火山群、Bayah Dome地區的北部、南部，以及Ciemas地區）採集了58個火山岩樣本，藉由鋯石鈾鉛定年結合全岩地球化學數據，以了解此區域火山岩漿的地球化學特徵、來源與成因機制，以及其地體構造與演化階段。西爪哇西部新生代以來岩漿活動隨時間區分為三期，依序為中新世中期（17.0-11.4百萬年）、中新世晚期（9.8-5.4百萬年）及更新世（2.4-0.7百萬年），當中捕獲了白堊紀（145-140百萬年）與漸新世（26.0-22.1百萬年）的繼承鋯石，隨空間分布，中新世兩期出露在Bayah Dome地區，而更新世為西爪哇最年輕的火山岩體，並且遍布於整個西爪哇西部。在全岩地球化學上，三期岩漿皆為鈣鹼性序列的岩漿活動，由基性的玄武岩至中酸性的石英安山岩所構成（SiO2=50-69 wt.%），礦物組成有斜長石、角閃石、輝石類斑晶，部分酸性樣本含有少量的石英，並且都具有輕微的輕稀土元素相對富集（LREE/HREE=1.56-2.77）、微銪負異常（δEu=0.73-0.97），以及高場力鍵結元素虧損的現象，呈現典型的島弧岩漿地球化學特徵，代表在西爪哇西部三期岩漿的地球化學特徵大致相似。在全岩鍶釹同位素的比值上，中新世中期岩石具有εNd(0)值為+2.04至+3.78及87Sr/86Sr為0.7042至0.7057，中新世晚期岩石具有εNd(0)值為-0.80至+2.82及87Sr/86Sr為0.7043至0.7059，而更新世岩石具有εNd(0)值為-2.01至+3.61及87Sr/86Sr為0.7044至0.7069。本研究的實驗結果，發現印度-澳洲板塊在西爪哇西部呈現多階段的隱沒作用，並可將島弧火山的空間分布與噴發時間相聯結，由Bayah Dome南部往北的Bayah Dome北部與Danau火山群，以垂直島弧方向有遠離海溝年代從17至2.4百萬年逐漸年輕的現象，並且推論三期的岩漿皆為地函楔和隱沒沉積物發生不同程度的部分熔融後形成的岩漿，混和後經結晶分異作用而噴發，繼而重建西爪哇西部新生代的地體演育過程與模擬圖。隨著巽他-班達島弧由東至西的地體構造演化，西爪哇西部源區早已在17百萬年前受到混染（εNd(0)值為+1.6至+3.8），並形成了中新世中期至更新世（17-2.4百萬年）岩漿，後來因中-東爪哇有斷裂的板塊隱沒至島弧下方過程中，以及隨著巽他海峽開始擴張，使得中-東爪哇與東蘇門答臘的岩漿活動停止，反映由東蘇門答臘至中-東爪哇（含西爪哇）的隱沒板塊相對較難隱沒，且其隱沒角度逐漸平緩，西爪哇西部岩漿活動以垂直島弧方向，由南往北的年代有逐漸年輕的現象。直到在2.4百萬年後，因中-東爪哇的斷裂板塊已隱沒至島弧下方，與從地球物理中發現東蘇門答臘-西爪哇隱沒板塊存有一個間隙，反映西爪哇西部曾發生隱沒板塊回捲，且角度再次變徒峭，從而有大量來自軟流圈的熱流上湧至源區，且在隱沒板塊上方有更多的沉積物熔體熔融，形成不同岩漿來源的特徵（εNd(0)值為+0.81至-2.01），以及更新世火山活動遍及整個西爪哇西部（由南部往北部）。Item 印尼西爪哇碎屑鋯石及繼承鋯石之鈾-鉛定年學研究(2022) 羅琳; Lo, Ling爪哇島位於中生代巽他大陸核心的邊緣，是一平行隱沒帶之東西向島嶼。印澳板塊自中生代起開始向北漂移，並隱沒至歐亞板塊下方，產生多次的隱沒作用。期間也曾發生微陸塊貼合事件，造成爪哇島東西兩側之地體架構有所不同。依照其特徵可將爪哇島分為西爪哇、中爪哇和東爪哇。西爪哇北部的火成活動，為蘇門答臘向東延伸的白堊紀火山島弧。其他區域則以新生代火山島弧為主，火山活動年代包括第三紀及第四紀至今。前人針對西爪哇Jatibarang地層與南蘇門答臘出露之新近系火成岩進行研究，發現兩者具有相似的岩性與特徵，但並未提出年代的證據。本研究於西爪哇採集砂岩(包括河口砂質沉積物)，進行碎屑鋯石鈾-鉛定年分析，並搭配火成岩中分析所得的繼承鋯石，依據鋯石年代在時間與空間上的分布情形，試比對西爪哇在不同時期之鋯石來源區域，以及西爪哇各期火山活動之年代。本研究共分析5個砂岩，分別採自Ciletuh、Jasinga和Bayah地區；以及1個位於Ci Pamuhulan河口的砂質沉積物，總計分析627顆碎屑鋯石；並於Danau火山、Bayah(north)火山及Ciletuh地區採集的3個火成岩中，挑選繼承鋯石共62顆。年代分析結果指出：(1)西爪哇西北部具有約140 Ma之鋯石紀錄，可對比至蘇門答臘同時期的岩漿活動年代做對比，且此年代並未見於西爪哇南部樣本，(2) 西爪哇新生代以來之岩漿活動，具有遠離隱沒帶越趨年輕的現象，由南向北分別記錄了23 Ma、17 Ma及11 Ma三期事件，(3) 本研究於Bayah地區的砂岩及河口砂質沉積物中獲得始新世、白堊紀和三疊紀之碎屑鋯石年代訊號，結果顯示物源分別來自現地火山活動、婆羅洲的施瓦納山脈及馬來半島花岡岩。Item 台灣東部海岸山脈熔積岩產狀與年代學之研究(2020) 李東翰; Dung-Han Lee熔積岩為熱的岩漿物質與未固結的沉積物交互作用所形成的產狀，為一個良好的定年材料。前人文獻指出在海岸山脈中的熔積岩只存在於陸上環境，且為火山碎屑流所形成，但經由重新檢視熔積岩之定義，只要火山產物能保存其熱能，在水下環境也能產生熔積岩，大部分的國外文獻所判視的熔積岩是於含水環境形成。因此本研究利用沉積物流體化、岩象學等其他熔積岩的證據，在海岸山脈中有七個區域發現熔積岩，分別為：嶺頂、砂脈橋、月洞遊憩區、膽曼海岸、泰源隧道、馬武窟溪及七里溪等剖面，對各區域熔積岩的組合、種類與形成機制進行相關的探討，並針對馬武窟溪與七里溪區域熔積岩中的火山碎屑進行鋯石鈾鉛定年，藉此找尋海岸山脈南段火山頂層的噴發年代。 研究結果顯示熔積岩由白色或黑色火山碎屑與凝灰質或鈣質的沉積岩所組成，這些組合中具有凝灰質砂岩的熔積岩可以視為火山島弧已成長至水面上的指標。熔積岩的種類除了砂脈橋與泰源隧道區域為流體狀熔積岩，其餘皆為塊狀與流體狀熔積岩同時出現，流體狀熔積岩的出現表示熔積岩的生成環境為含水環境，由此可知海岸山脈熔積岩形成於任意含水環境。海岸山脈熔積岩形成機制，不只是前人所述火山碎屑流，岩漿淺層侵入、熔岩流所形成的熔積岩也都有出露。 成廣澳火山與都蘭山火山的範圍內的熔積岩位在石梯坪凝灰岩層與八里灣層的交界處，熔積岩鋯石鈾鉛定年結果為：成廣澳火山頂層噴發年代為6.3± 0.4 Ma、都蘭山火山頂層噴發年代為6.3± 0.3 Ma及6.8± 0.3 Ma，表示說這兩座火山島約在6 Ma時就已經成長超出水面了。成廣澳火山的樣本中發現大量的繼承鋯石，年代統計為214± 3 Ma，呼應前人所提出的在東台灣火山噴發時有抓取到古老陸塊的鋯石。都蘭山火山頂層噴發年代相較於前人的年代結果年輕了約2 Ma，透過分別計算鋯石核心與邊緣年代，發現有數顆鋯石有顯著的年代變化，鋯石邊緣的年代落在5-7 Ma，其中年代5 Ma的鋯石不在少數，可能表示有更年輕的噴發年代。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 基隆火山群安山岩岩象學與石英來源之再探討(2023) 許敏柔; Hsu, Min-Jo基隆火山群位於北台灣火山活動帶的東北部，其火山體包含了基隆山、本山、武丹山、草山與雞母嶺。此外，在基隆市東北方外海的基隆嶼因形成年代、岩性特徵和地理位置皆與基隆火山群十分接近，經常被歸類於基隆火山群中一起討論。在北台灣火山活動帶中的火成岩中，僅在基隆火山群裡發現火成岩中含有肉眼可辨的石英顆粒，這是很特別的現象，而此現象與基隆火山群的岩石命名有緊密的關聯。從較早的文獻至今，學者們有著不同的發現與討論，經由岩象觀察、主要元素含量、氧同位素、實驗岩石學等方式，探討應稱呼其為石英安山岩、安山岩或含有石英的安山岩等稱呼上的分歧，而本研究在前人文獻的基礎之上，再以岩象學礦物計數、全岩地球化學分析結果，來加以探討這個議題，認為基隆火山群的火山岩應稱為安山岩或含有石英的安山岩。 關於基隆火山群火成岩特有的石英顆粒，本研究以岩象搭配石英顆粒電子影像，探討其石英顆粒的來源。在電子影像中，發現石英顆粒外表大多具有平滑表面或者貝狀斷口，岩象觀察中，部分石英顆粒為自形、單顆分布，可能代表石英為岩漿本身晶出；而電子影像中極少部分石英顆粒有小面積類似沉積岩的不平滑表面，岩象學觀察中，石英顆粒有渾圓的外表，可能代表石英是捕獲周圍沉積岩而來。另外，在岩象學觀察中發現石英顆粒具有灣狀構造，其造成原因有可能為岩漿捕獲周圍沉積岩而將石英熔蝕，也可能是石英顆粒於岩漿庫生成後，在岩漿上升過程中經過溫壓改變而有不穩定的狀態而造成。綜合各種特徵，本研究推論石英來自岩漿晶出或者由沉積岩捕獲而來，兩者皆有可能，甚至是兩種來源皆存在。 另外，因基隆嶼在前人文獻中，表現出部分資訊與基隆火山群相近的訊息，但也有部分文獻發現基隆嶼和大屯火山群的資訊較為相關，於是有了基隆嶼歸屬的議題討論，本研究以全岩主要元素與微量元素、全岩鍶釹同位素，以及前段敘述的石英顆粒特徵觀察等方法，並參考前人文獻，認為基隆嶼和基隆火山群可能來自不同岩漿庫。Item 東台灣海岸山脈石梯坪凝灰岩及利吉層之年代學與地球化學研究(2022) 卓伃蘊; Cho, Yu-Yun海岸山脈地層層序中都鑾山層為島弧火山層序，其最上層為石梯坪凝灰岩，屬於島弧火山演化末期的岩相，此層出露為中性至酸性的中酸性凝灰岩，而利吉層為大陸邊緣沉積物與海洋地殼蛇綠岩系之殘塊所組成，並於弧陸碰撞過程中堆積在海岸山脈地層層序中。本研究於月眉火山嶺頂地區上層的中酸凝灰岩層，以及下層的火山角礫岩層當中採集數個安山岩岩塊；於石梯坪地區的中酸凝灰岩層中採集一個輝長岩質包體，以及夾雜於岩層當中的安山岩岩塊，使用全岩地球化學與鋯石鈾鉛定年法分析，以討論其位於海岸山脈岩漿活動中的角色；在利吉地區以及電光地區利吉層的溪床上採集數顆蛇綠岩岩塊以及一顆沈積岩，透過定年以及地球化學特徵之結果，以討論其形成年代以及物質可能的來源。本研究在嶺頂地區並未獲得來自呂宋島弧的岩漿鋯石年代可做後續討論，而位於石梯坪凝灰岩層中的玄武質安山岩（SiO2 ＝ 55.9 wt.%）以及石門火山角礫岩的安山岩（SiO2 ＝ 60.6 wt.%），兩個樣本皆為低鉀的鈣鹼序列，且呈現大離子半徑元素（如：銫、銣、鈾、釷、鉀、鋇、鍶等）富集以及高場力鍵結元素（如：鈮、鉭、鈦等）虧損，屬於島弧岩漿的訊號。石梯坪地區共存於中酸性凝灰岩當中的輝長岩包體與安山岩的年代皆為4百萬年，輝長岩質包體為低鉀的鈣鹼序列，二氧化矽含量為48.3 wt.%，四個安山岩岩塊為中鉀的鈣鹼序列，二氧化矽含量為53.0至58.0 wt.%，所有的微量元素皆呈現大離子半徑元素富集以及高場力元素虧損。利吉層當中的蛇綠岩套年代為18百萬年，蛇綠岩套二氧化矽含量36.4至63.6 wt.%，岩性從基性到酸性都有，且微量元素含量變異很大，包括有銪正異常（18CWC01-1B）與負異常（18CWC01-2B）、MORB類型（18LC01-1B）以及E-MORB類型（18LC03-1B、18NSC01-1B）。而砂岩的年代結果呈現多峰值頻譜，包含火山活動期間所形成的岩漿鋯石年代，以及與華夏陸塊沈積物相似的訊號。全岩釹同位素的結果，在嶺頂地區釹值為+9.5及+9.8、石梯坪地區的安山岩質釹值為+1.3至+2.2，而輝長岩包體釹值為+0.8，利吉層的蛇綠岩套釹值為+8.7至+11.1。綜合實驗結果，本研究在嶺頂地區的結果為與前人研究相同，都屬於島弧岩漿的產物，但無法在年代部分給予新的討論。石梯坪地區所發現之安山岩岩塊以及輝長岩包體，與前人研究中北呂宋島弧岩漿末期噴發之地球化學特性與年代相近，本輝長岩為同時期之岩漿侵入所形成，本研究並提出在奇美火山4百萬年以來的岩漿活動模式應為三個階段：第一階段經較高程度部分熔融產生的基性岩漿上升至淺層的儲存庫，並發生地殼混染作用；第二階段經較低程度部分熔融產生的岩漿再次注入先前形成的路徑，結晶分異後形成中性岩漿；第三階段因再次注入的岩漿引發原儲存庫中的安山岩質岩漿上湧噴發，並捕獲了已形成圍岩的輝長岩，噴發後形成中酸性凝灰岩當中共存著輝長岩包體以及安山岩質的角礫岩。本研究分析的利吉層樣本，其中包含了東台灣蛇綠岩套以及沈積岩，蛇綠岩套中的岩石種類，地球化學數據因不同岩石來源而有差異，其年代分析結果指出，東台灣蛇綠岩年代為18-16百萬年，相較前人年代偏老，而在沈積岩中碎屑鋯石年代頻譜結果，則顯示其具有北呂宋島弧與華夏陸塊主要岩漿活動年代峰值的訊號。Item