台灣東北部金瓜石地區石英安山岩之地球化學研究
標本的分析
(1) 把新鮮的岩石敲成豆粒大小
(2) 放進瑪瑙研缽內研磨成粉
(3) 將0.5克重的岩石粉末用高純度的硝酸和氫氟酸的混和液（或強鹼以及助溶劑）
溶解
(4) 利用AA（Perkin-Elmer Model 303 atomic ab-sorption spectrophotometer）
分析其化學組成
Standard : W-1, BCR-1, AGV-1, GSP-1, G-2 (USGS rock standards)
(5) 利用CIPW norm推算其礦物組成（Fe2O3/(Feo+Fe2O3)=0.27）
石英安山岩的化學組成及其特性
(1) 金瓜石地區的火成岩主要是由更新世的含普通輝石之黑雲母-角閃石-石英安山岩及
兩輝黑雲母-角閃石-石英安山岩所組成
(2) 基隆山、本山與草山地區石英安山岩的化學組成有著明顯的相似性
(3) 金瓜石地區與基隆島地區之石英安山岩有類似的化學組成（金瓜石有較高的鈣(Ca)、
銣(Rb)而較低的矽(Si)、鋁(Al)、鈉(Na)和鍶(Sr)）
(4) 由化學組成的不同可將安山岩分為兩大類。台灣北部地區的安山岩類較海岸山脈有
較多的鐵(Fe)、鉀(K)、銣(Rb)和鍶(Sr)，較低的鎂(Mg)、鉻(Cr)和鎳(Ni)，以及
較低的MgO/ΣFeO、Na2O/K2O和K/Rb比。與鈣鹼岩系列（calc-alkali series）類似
，而海岸山脈的安山岩類則較接近拉斑玄武岩系列（tholeiitic series）
(5) 在MgO-ΣFeO-( Na2O+K2O)關係圖中可以發現：金瓜石地區的石英安山岩是落在大屯
山與海岸山脈安山岩之間，而且沒有鐵富集的現象
(6) 在CaO-Na2O-K2O關係圖中可以發現：金瓜石地區的石英安山岩相較於基隆島區有較
高的鈣(Ca)和較低的鉀(K)。而相較於Puerto Rico calc-alkali series有較高的
K2O
(7) 由S.I.與氧化物的關係圖中可以看出：當S.I.值的變化在24.07至33.54之間時，S.I.
下降，跟著下降的有MgO，上升的有SiO2, Al2O3, Na2O和K2O，維持不變的有ΣFeO,
CaO, TiO2和MnO
(8) 由S.I.與銣(Rb)、鋰(Li)、鉻(Cr)和銅(Cu)的關係圖中可以看出：當S.I.下降，Cu跟
著下降，Li上升，而Cr和Rb則維持不變
(9) 在SiO2-ΣFeO/MgO關係圖、Ti-ΣFeO/ MgO關係圖、Cr-ΣFeO/MgO關係圖以及Ni-
ΣFeO/MgO關係圖中，可以發現金瓜石以及基隆島地區的石英安山岩皆落在鈣鹼岩
區內
(10) 金瓜石區的石英安山岩之K/Rb比相較基隆島地區為低，可能原因為普通角閃石含
量較低
(11) 金瓜石區內的黑雲母相較於基隆島地區含有較高的鉀(K)、鈦(Ti)、鉻(Cr)和銣(Rb)
以及較低的矽(Si)、鈉(Na)、銅(Cu)和K/Rb、Cu/Zn比
(12) 由下面三項證據可以推測金瓜石地區石英安山岩內的黑雲母較基隆島早期結晶：
①金瓜石區有較高的鎂(Mg)
②金瓜石區的Fe/Fe+Mg比較低
③金瓜石區有較高的鈦(Ti)
討論
(1) 安山岩為上部地函物質經兩階段的部份熔融（partial melting）所形成而非由高鋁
質的玄武岩質岩漿混和花崗岩質或深海泥所形成
(2) 經由鍶同位素以及微量元素研究得知：台灣北部的安山岩質岩漿不是由玄武岩質岩
漿混和地殼物質或深海沈積物而成的
(3) 由圖3和圖4可以推測金瓜石地區的石英安山岩曾有固液共存的階段
(4) 含角閃石的團塊（nodules）曾在台灣北部的火山岩中發現，此可能利於玄武岩將之
分體結晶作用以形成台灣北部的鈣鹼岩類
(5) 金瓜石黑雲母含有含有較高的鈦含量，顯示其結晶作用之溫度可能稍高於基隆島黑
雲母（結晶溫度720~750℃）
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