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本研究利用反射式光學顯微鏡、掃描式電子顯微鏡和能量分散分析系統及
穿透式電子顯微鏡觀察基隆火山群石英安山岩中之鐵鈦氧化物礦物,在熱
水蝕變過程中的礦物相變行為。分析結果顯示此區石英安山岩中鐵鈦氧化
物礦物的產狀, 包括: 原生細粒鈦磁鐵礦- 鈦鐵礦共生顆粒、鈦磁鐵礦斑
晶及鐵鎂礦物( 黑雲母、角閃石 )分解產生的鈦磁鐵礦和鈦鐵礦。由原生
共存的鈦磁鐵礦- 鈦鐵礦兩固溶體的成份可推算出當時岩漿噴發溫度
在800 C- 850 C, 氧逸壓在10 - 10 atm 之間。外來鈦磁鐵礦斑晶在降溫
至700C - 750C 時氧化偏析出鈦鐵礦條紋, 並且受到岩漿的作用, 斑晶有
高溫熔蝕的現象及產生一層反應圈。另外, 黑雲母在遭受氧化作用後, 沿
著解理分解產生鈦磁鐵礦及鈦鐵礦, 其中鈦磁鐵礦基質中常發現析出鈦鐵
礦條紋, 以及兩組近乎垂直的針狀鎂鋁尖晶石析出物; 角閃石斑晶由於與
岩漿熔液呈不平衡狀態而分解成細粒斜輝石、斜長石和鈦磁鐵礦。隨著後
期熱水蝕變作用之進行, 鈦磁鐵礦相變成准穩礦物磁赤鐵礦和銳鈦礦; 鈦
鐵礦蝕變後的產物則較為複雜, 可能被榍石、銳鈦礦或綠泥石所取代; 鈦
磁鐵礦及鐵鎂礦物並且被大量的綠泥石所取代。由准穩礦物群磁赤鐵礦-
銳鈦礦及綠泥石大量出現, 顯示綠泥石化帶熱水作用的溫度在 400C以下
。粘土化帶石英安山岩中的鐵鈦氧化物, 主要是從熱水中成長之含水氧化
鐵( 針鐵礦 )及銳鈦礦。由於矽化置換帶之環境屬於高硫分壓 , 石英安
山岩基質中含鐵的礦物都是硫化鐵; 而鈦離子在置換過程中較安定且不受
硫分壓的影響, 含鈦的礦物如銳鈦礦、榍石則取代原黑雲母中的鈦鐵礦或
從熱液中直接成長出現。
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