台灣西部麓山帶與中央山脈西翼火山岩之礦物學研究

南橫公路在昌 仕橋和向陽地區之始新世畢祿山層中出露有火山岩凸鏡體,主要為已受變質或換 質之玄武安山岩質至玄武安山粗面岩質之熔岩與火山碎屑岩(Chen, 1991)。本研究採集昌仕橋附 近(里程碑139~143公里)與向陽地區(155~161.5公里)之火山岩,作岩象觀察與礦物化學成份 分析,並針對片狀矽酸鹽礦物進行X-光繞射(XRD)分析與穿透式電子顯微鏡(TEM)研究。位於西邊 的昌仕橋地區之火山岩,其火成組織仍然保存良好,部份熔岩具斑狀組織,斑晶為中粒的斜長石 與中至細粒的輝石,基質以細粒的綠泥石與板狀的斜長石為主,氣孔大多呈被壓扁之橢圓形,並 充填著綠泥石。次生或變質礦物包括石英、綠泥石、鈉長石、綠簾石、方解石、白雲母、和榍石 等。向陽地區所採到之樣品以凝灰質砂板岩為主,夾部份熔岩。熔岩中的次生礦物以陽起石、綠 泥石、鈉長石、和斜黝簾石(或綠簾石)為主,陽起石常取代原生鐵鎂礦物之斑晶。凝灰質砂板 岩的礦物則以石英、綠泥石、鈉長石、斜黝簾石、白雲母、和方解石為主。兩地區火山岩中之斜 長石部份已鈉長石化(An0~10),但原生斜長石(An60~70)仍普遍存在。不同樣本其鈉長石化的程度 亦不相同。昌仕橋地區綠簾石之成分明顯的有較高之含鐵量 (pistacite值25~37)而向陽地區之綠簾 石pistacite值為10~24,部份已接近斜黝簾石。綠泥石的 成分在Fe/(Fe+Mg)比值上則隨不同地區、不 同岩性與產狀而有相當大之差異。針對昌仕橋地區之熔岩杏仁孔與凝灰岩細脈中所分離出的綠泥 石作XRD分析,無論加甘油或加熱試驗,其底面間距 (d001值)並沒有膨脹或縮小的現象,這表示 綠泥石並沒有和黏土礦物共生,亦不含黏土礦物的混層,是相當純的綠泥石。而向陽地區之凝灰 質板岩利用沈降法純化綠泥石後進行XRD分析,其d001值也沒有膨脹或縮小的現象,昌仕橋及向 陽地區X光繞射圖如圖一。利用TEM觀察兩地區火山岩中之綠泥石,顯示向陽地區綠泥石的結晶顆 粒明顯比昌仕橋地區的大,前者一個單晶的底面堆疊厚度可達1μm,而後者則僅約100 nm。TEM高解析晶格影像顯示兩地區之綠泥石並沒有和其他黏土礦物混層之現象,與XRD之結果 完全一致。由火山岩的礦物組合來看,昌仕橋和向陽地區的變質度相當於低度綠色片岩相,但向陽 地區的變質度較高,相當於陽起石帶。TEM的結果顯示向陽地區火山岩中綠泥石之結晶顆粒比昌仕橋 地區者大一個級數,此亦反映出向陽地區火山岩的變質度較高。此外,兩地區的火山岩中仍保存許多 原生拉長石,顯示鈉長石化作用並不明顯。因此,兩地區火山岩之次生礦物組合主要應為區域變質作 用下之產物,並反映出畢祿山層由西向東變質度漸增的趨勢。

參考文獻

Chen, P. Y. (1991) Basaltic-andesitic volcanic rocks from the areas of Changshihchiao and Hsiangyang, Southern E-W Cross-Island Highway, Taiwan. Spec. Publ. Cent. Geol. Surv., 5, 127-159.

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