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辜清德

本研究調查台灣中部國姓和中寮地區產於第三紀地層中之海綠石丸粒,利用高解析穿透式電子顯微鏡,輔以岩象觀察、X-光繞射分析和電子微探分析,針對海綠石丸粒中之礦物組成、礦物化學、超微組織與片狀矽酸鹽之堆疊或混層結構作研究。本研究之海綠石丸主要產於粉砂岩以及泥岩層中,岩層中富含貝類化石與生痕化石,根據偏光顯微鏡的觀察,海綠石丸外形主要可分為丸粒狀和蠕蟲狀,丸粒狀海綠石丸為片狀矽酸鹽之多晶聚合體;蠕蟲狀海綠石丸則光性近似一個單晶丸粒,於垂直顆粒長軸方向常有裂隙出現。X-光繞射分析的結果顯示海綠石丸內主要的礦物為海綠石,次要的礦物為綠泥石和少量的膨潤石。穿透式電子顯微鏡的觀察顯示出丸粒狀海綠石丸係由單晶厚度(沿垂直底面解理之方向)僅約數十至數百個A之海綠石與碎屑性綠泥石、白雲母、黑雲母,以及少量其他礦物(石英、磷灰石和獨居石)所組成。而蠕蟲狀海綠石丸在礦物組成與微組織上則與丸粒狀者不同,其中的組成礦物以海綠石為主,甚少或不含綠泥石,其海綠石之(001)面排列方向大致垂直於蠕蟲狀顆粒的長軸方向。因此,在光性上呈一單晶顆粒之蠕蟲狀海綠石丸,實際上在TEM下為海綠石微晶順向排列所造成,本質上仍為一多晶聚合體。電子微探分析的結果顯示蠕蟲狀海綠石丸中的海綠石較丸粒狀海綠石丸中含有較高的鐵和鉀百分比,此反映出丸粒狀與蠕蟲狀海綠石丸中海綠石與海綠石/膨潤石混層比例之不同。從丸粒型態、礦物組成、礦物成份與超微組織上來看,丸粒狀與蠕蟲狀海綠石丸之前身為生物之糞丸,經海綠石化作用與成岩作用轉變而來。

關鍵詞:海綠石、海綠石丸、片狀矽酸鹽、穿透式電子顯微鏡分析、X-光繞射、電子微探分析