本研究所使用的岩石樣本為基隆山安山岩,外觀為淺灰色,主要斑晶礦物包含斜長石、角閃石、黑雲母、石英及磁鐵礦,石基中以斜長石為主。組成礦物中的黑雲母內部含有許多包裹體,周圍常有反應圈;角閃石亦常有反應圈,受青磐岩化作用影響,其內部多被綠泥石等礦物所取代;磁鐵礦晶形完整,是基隆火山群安山岩中主要的氧化物;石英顆粒有時直徑可達3 mm,外型渾圓,有些石英具有熔蝕邊緣。 本研究的目的是透過實驗,模擬岩漿的結晶,以便研究石英是否為岩漿所結晶出?以基隆山之安山岩為實驗對象,利用一大氣壓下高溫爐,來模擬本地區安山岩質岩漿結晶的情形;以溫度作為實驗的控制變因,探討各礦物相的穩定範圍。 根據實驗結果,一大氣壓下結晶順序為:首先斜長石在1285 ℃晶出、氧化物在1267℃晶出、石英晶出於1163 ℃、斜輝石在1141 ℃晶出。液相溫度約為1285 ℃,固相溫度則稍低於1094 ℃,熔融區間約191 ℃。一大氣壓下形成的斜長石為倍長石及拉長石,斜輝石為普通輝石。 隨著溫度下降,殘餘岩漿矽含量呈現上升的趨勢,鎂及鉀呈現上升趨勢,鋁、鐵及鈣則有下降趨勢,鈉則先降後升。在氧化鈉和氧化鉀對二氧化矽圖中,早期岩漿落在安山岩的區域,到了晚期,有向石英安山岩演化的趨勢。在AFM圖中,岩漿成分都落在鈣鹼岩系列中;在岩漿早期集中於三角形的中央部分,到了晚期有向鹼金屬氧化物富集的趨勢。 石英在一大氣壓的實驗中,在溫度約1163 ℃時晶出以後,可以穩定的存在於一大氣壓下,因此推論,基隆山安山岩中的石英可由岩漿晶出。