海洋鑽探計劃187航次玄武岩之實驗岩石學研究

林治蔚(Lin Chih-Wei)

指導教授 ： 劉德慶

國立臺灣師範大學/理學院/地球科學系/碩士(2001年)

摘要

摘　要
本研究所使用的岩石樣本，為海洋鑽探計劃第187航次於東南印度洋脊附近所鑽獲的海洋地殼玄武岩，其主要組成礦物為斜長石及橄欖石，結晶顆粒小，無斑狀組織，屬無斑隱晶質玄武岩。
本研究的目的在模擬自然界岩漿所在的環境，來了解此玄武岩質岩漿在不同壓力下的結晶溫度及結晶次序，更進一步探討其岩漿演化的機制及過程，推論此岩石的生成環境。
根據實驗結果，其一大氣壓下的全熔溫度約為1269℃，固相線溫度稍低於1169℃。結晶次序為：氧化物、斜長石、斜輝石及橄欖石、直輝石（橄欖石消失）。斜長石的An值，隨溫度的下降有降低的趨勢；各溫度晶出之斜輝石成分則變化不大；氧化物則隨溫度下降鐵、鈦的含量上升，鉻、鎂則下降。1.0京帕下的全熔溫度約為1280℃，固相線溫度低於1160℃。結晶次序為：斜長石及斜輝石、直輝石、鈦鐵氧化物。
在玄武岩四面體的分類中，原岩屬橄欖石矽質玄武岩，殘餘岩漿有向石英矽質玄武岩演化的趨勢。一大氣壓下，隨著溫度下降玻璃成分之矽含量上升；鋁、鈣及鎂則下降；Na2O/TiO2與MgO值，皆隨溫度下降而降低，以此而言，太平洋型中洋脊玄武岩，並不會經過結晶分化而演變成印度洋型。在AFM圖中，岩漿初始成分在矽質玄武岩範圍內，演化初期朝全量鐵富集，之後向鹼金屬富集。
根據實驗結果，殘餘岩漿成分有朝向石英富集的趨勢，一大氣壓及1.0京帕下礦物晶出的順序和前人研究相符。和原岩中的礦物相比較後，顯示此玄武岩應該是在1.0京帕及一大氣壓之間，較接近一大氣壓的低壓環境下生成，生成深度小於30公里。
本研究之中洋脊玄武岩形成過程為，在上升的過程中經過些微結晶分化，隨著岩漿的上升、溫度的下降，在橄欖石晶出之後，因接近海床面而急速冷卻，所以形成主要礦物為斜長石及橄欖石的玄武岩。

關鍵字

海洋鑽探計劃 ； 中洋脊玄武岩 ； 實驗岩石學

並列摘要

無資料

並列關鍵字

AAD

參考文獻

Bowen, N. L. 1913. The melting phenomena of the plagioclase feldspars. Am. Jour. Sci. 35: 577-599.

Christie, D. M., B. P. West, D. G. Pyle and B. Hanan. 1998. Chaotic topography, mantle flow and mantle migration in the Australian-Antarctic Discordance. Nature 394: 637-644.

Christie, D. M., R. B. Pederson, D. J. Miller and shipboard scientific party. 2001. Proc. Ocean Drilling Program, Initial Reports, 187. College Station, TX.

Ford, C. E. 1978. Platinum-iron alloy sample containers for melting experiments on iron-bearing rocks, minerals, and relates systems. Mineralogical Magazine 42: 271-275.

Grove, T. L. and M. B. Baker 1984. Phase equlibrium controls on the tholeiitic versus calc-alkaline differentiation trends. Journal of Geophysical research 89: 3253-3274.