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地質百科

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石榴子石群Garnet Group



化學成分
  A3B2(SiO4)3 A:Ca, Mg, Fe2+, Mn2+;B:Al, Fe3+, Cr3+
物理性質

  硬度6.5至7.5,比重3.5至4.3,因成分而異。顏色亦隨成分而改變,常見的有白、黃、紅、棕、綠及黑色,玻璃光澤到松脂光澤,條痕為白色,透明到半透明。
產地與產狀
  臺灣石榴子石在火成岩、沉積岩和變質岩中都曾出現,已發現種類有鐵鋁榴石(almandine)、錳鋁榴石(spessantine)、鈣鋁榴石(Grossular)、鈣鉻榴石(Uvarovite)和鈦榴石(andradile或melanite)以火成岩中者而言:傅祖敏(Fuh, 1965)在南澳地區發現偉晶花岡岩中,石榴子石與石英、長石、白雲母共存。陳其瑞(Chen, C. C., 1981)估計此石榴子石之成分為錳鋁榴石-鐵鋁榴石。藍晶瑩和陸以義(Lan & Loh, 1977)推論源頭山細晶岩與偉晶花岡岩的石榴子石為岩漿所晶出。藍晶瑩等(Lan et al., 1997)發現金門地區之花岡岩類的次要礦物中也含石榴子石。
  在沉積岩中,石榴子石分佈於第三紀之沉積岩內及第四紀之重砂內。前者如南莊層白砂岩含許多鐵鋁–錳鋁系列之石榴子石【陳培源,1960】。呂學俊(1967a、1969)發現新第三紀之沉積岩中含很多石榴子石。此外,周瑞燉(Chou, 1968)調查北部地區打鹿頁岩所含之重礦物也遍含石榴子石。後者則如第四紀地層及各西部河流河床堆積中所含石榴子石【陳培源,1953】,東部河川堆積物中,如東澳南溪、紅葉溪、拉庫拉庫溪、新武路溪和卑南大溪亦曾發現。
  而臺灣之石榴子石大多產自變質岩,石榴子石在變質礦物中非常重要,它的晶帶常透露整個地體的變質史,提供壓力–溫度–時間的演化史,因此是研究臺灣地體演化史很重要的工具之一。俞震甫(Yui, 1993)全面性地整理大南澳變質雜岩的石榴子石並提出研究方向。陳肇夏(Chen, C. H., 2000)整理臺灣石榴子石的化學性質發現,在片麻岩、點狀片岩,和一些綠簾石角閃岩或普通角閃石片岩中之石榴子石,以鐵鋁榴石為主,藍閃片岩或高壓普通角閃石片岩者為錳鋁榴石,而豐田軟玉礦中之脈石石榴子石則為鈣鋁榴石。他認為石榴子石的成分頗受母岩的影響,其鐵、鎂含量與溫度俱增。
  黃春江(1965)在花蓮縣豐田石棉礦中發現石榴子石,黃春江(Huang, 1966)描述其光性為淡綠色,粒狀,估計成分可能屬鈣鋁榴石-鈣鉻榴石。陳培源(1970b)、黃春江和葉春爐(Huang & Yeh, 1978)和譚立平(Tan et al., 1978)對豐田軟玉礦床鈣鉻榴石之產狀及物理性質有簡單介紹。萬獻銘和葉春爐(Wan & Yeh, 1984)對豐田之鈣鉻榴石與鈣鋁榴石做詳細的化學分析和物理性質研究,並指出鈣鉻榴石在臺灣只出現在豐田,與透輝石、石英、透閃石、石棉、黝簾石、斜黝簾石等礦物共生,產於蛇紋岩與石墨片岩接觸帶之蛇紋岩內。他們並列出X光繞射資料、化學成分及物理性質。根據黃春江(Huang, 1980)之研究指出,豐田之軟玉主要與透閃石、鉻鐵礦、磁鐵礦、鉻尖晶石、石榴子石和綠泥石共生。劉忠光等(Liou et al., 1981)發現與源頭山片麻岩接觸的角閃岩中含石榴子石,它與黑雲母、白雲母、鉀長石等共存。
  羅清華和王執明(Lo & Wang Lee, 1981a)在花蓮縣和平–溪畔地區片麻岩內發現石榴子石,此區石榴子石都具有環帶,內環成分以鈣鋁榴石與鐵鋁榴石為主,外環則以鐵鋁榴石和鈣鋁榴石為主,並圖示環帶成分之變化與石榴子石成分分布。羅清華和王執明(Lo & Wang Lee, 1981b)也在花蓮縣溪畔片麻岩中之大理岩裡,發現含石榴子石,其中心成分均勻,為鈣鋁榴石,外圍呈晶帶,以鈣鋁榴石與鐵鋁榴石為主。李育成等(Li et al., 1986)報告中指出臺灣地區的鈦鈣鐵榴石係桂韋德在花蓮縣萬榮地區首次發現,此鈦鈣鐵榴石產於蛇紋岩與變質超基性岩裂隙中,為蛇紋岩化後期產物,共生礦物有透輝石、斜鎂綠泥石。陳維民和楊昭男(Chen, W. M. & Yang, 1997)在花蓮縣瑞穗地區片岩中也發現石榴子石,它的共生礦物有普通角閃石群、白雲母、鈉長石、綠簾石、綠泥石及赤鐵礦等。張碩芳(1998)指出此地區之石榴子石可分為兩大類,一為組成基質之細粒石榴子石,主要分布在藍閃石榴子石片岩、角閃石英石榴子石片岩及石榴子石綠泥片岩內,幾乎不具有成分環帶現象。另一種則為具有明顯成分環帶現象之石榴子石變質斑晶,出現在角閃石榴子石綠簾片岩內。她由地質溫壓計估計藍閃石石榴子石片岩生成溫度在470℃以上,角閃石石榴子石綠簾石片岩生成溫度在315~469℃之間,而壓力則大約在11千巴左右。
  黃漢勇(1982)在宜蘭南澳地區之石英閃長岩和片麻岩中,發現少數石榴子石。鄭瑞璋和黃怡禎(Jeng & Huang, 1984)研究南澳地區源頭山和開南岡之石榴子石,他們發現花岡片麻岩中的石榴子石常含黑雲母和石英,以錳鋁榴石為主,混合岩、準片麻岩和泥質片岩中者,則為鐵鋁榴石,開南岡片麻岩者含較高氧化錳。
  俞震甫和鄭瑞璋(1990)認為混合片麻岩中之石榴子石為變質作用形成,但是花岡片麻岩之石榴子石則為岩漿所晶出。
  蕭炎宏等(Shau et al., 1991)研究碧候村正片麻岩的礦物也發現它包括斜長石、石英、黑雲母,和少量白雲母、鉀長石、磷灰石、榍石、石榴子石、鈦鐵礦和方解石。在金門島花岡片麻岩中亦常見含有細粒淡紅之鋁榴石。
礦物資料
  王源和羅煥記(Wang & Lo, 1966)分析豐田之石榴子石;成分為(Ca2.76,Mn0.11,Fe0.07,Mg0.01)Al2.00Si3.011O12.00。譚立平(Tan, 1976)在豐田地區蛇紋岩與黑色片岩接觸帶中發現鈣鋁榴石,常呈十二體、偏方三八面體或塊狀,最大結晶達5mm左右,成分與萬榮地區者相似。李育成等(Li et al., 1986)除了做光性分析外,也用X光繞射分析結晶構造,並用電子探針分析化學成分,豐田鈣鋁榴石之氧同位素為俞震甫等(Yui et al., 1987)所分析,其值分佈在2.2~2.4‰之間,從同位素估其生成溫度約370℃。
  顏滄波(Yen, 1966)在瑞穗地區藍閃片岩中發現石榴子石與藍閃石、綠簾石、石英、白雲母、綠泥石、複鐵變雲母、榍石、磷灰石共生。楊宏儀和林希哲(Yang & Lin, 1982)在花蓮縣瑞穗打馬燕地區之片岩中發現大至1.5公分之石榴子石(圖6-2-1),電子探針分析成分為Al60Gr15Py21Sp4,並表列X光繞射結果。
 

圖6-2-1

圖6-2-1