編號： 021

題　名：澎湖地區黏土礦物之研究

On the Study of Clay Mineralogy of Penghu District.

研究者：張郇生 Chang,Shyun-Sheng

機構名稱：經濟部中央地質調查所 (CGSG)

研究日期： 1992/07 - 1994/06

出版日期： 1994/06

頁冊數： 18頁

中文摘要：澎湖群島除花嶼外 ,均由玄武岩質之熔岩流或凝灰岩所構築而成。本文乃針對該區黏土礦物所作系統性研究。內容以觀察野外證據,岩石薄片觀察,X光礦物鑑定(XRD),及以掃描式電子顯微鏡(SEM)外形分析為主,用來探討該區黏土主要產狀、種類、形態特徵,及礦物共生之關係。澎湖之黏土產狀主要可分為兩大類型:一為熱水換質型,一為地表風化沈積型。以上兩型之內還可依其生成形態再加細分。雖然產狀各有不同,但是生成之黏土礦物則以膨潤石族(Smectite group)為主要類型。若歸納出原則性的分類,可以說熱水換質型生成之黏土以三八面體的皂石為主;地表風化型的黏土以二八面體型的蒙脫石為主。生成的環境條件經由野外及顯微鏡下之觀察,熱水換質型的黏土是在較為還原性及中弱鹼性的條件下生成;而地表風化型的黏土則是在較為氧化的環境,以及中性或弱酸性的條件下生成。經由XRD及SEM的分析可以發現熱水換質型的黏土,其結晶度較佳,常會有近乎片狀之外形;而風化型黏土之形貌,則呈多樣化,一般以球晶狀成長或孔隙填充,表面則以蜂巢狀、網狀為主,呈現蒙脫石獨有之形貌。此外尚發現特有的細線狀成長之蒙脫石,應是球狀晶族向單一方向成長所造成之形狀。經由氧同位素分析結果顯示,蒙脫石之.delta./sup 18/O範圍由18.2.permill.-22.7.permill.;皂石則在14.9.permill.-16.1.permill.之間。假設這些黏土礦物在氧同位素成分相同之環境下形成,若是在地下水的條件下,蒙脫石形成溫度範圍在5- 26.degree.C之間;而皂石則是在74-82.degree.C之間形成。若是在海水的條件下,則分別在36-67.degree.C之間,及125-136.degree.C之間。經由野外觀察之證據,加以研究,應是受到海水影響較有可能。礦物共生關係中,熱水換質型黏土與沸石類尤其是斜髮沸石、菱沸石有密切關係,此外方解石、菱鐵礦也是常見共生礦物;風化型者則以方解石為主要共生礦物,偶有菱沸石之共生。縱觀澎湖地區黏土之產狀,除部分熱水換質之皂石,是可能承繼了橄欖石的部分結晶構造,除此之外大部分的蒙脫石是由玄武岩中的玻璃質所轉化而來,有明顯野外證據指出,是經由溶液溶解而再結晶的新生作用(Neoformation )所生成。

英文摘要： Penghu Islands are composed of basaltic lava flows and tuffaceous sandstones. The main purpose of this project is to study the mineralogy of the clays of Penghu District by means of XRD, SEM morphology and microprobe analysis. The clays of Penghu , according to its occurrence, could be classified as to two types, hydrothermal and weathering. All the clay species are belong to smectite group. The hydrothermal type is represented by saponite with perfect crystallinity and trioctahedral structure. The weathering type is represented by montmorillonite with fair crystallinity and dioctahedral structure. The oxygen isotope data also confirms the above result, that is the weathering type formed between 36-67.degree.C, and the hydrothermal type formed between 125-136.degree.C.