綠島安山岩之實驗岩石學研究

Abstract

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。