三峽竹東地區玄武岩孔隙充填礦物之研究

Abstract

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。