东南印度洋脊地区中洋脊玄武岩之磁性矿物.doc

Magnetic Minerals and Rock Magnetic Properties of Mid-Ocean-Ridge Basalts from Southeast Indian Ridge Area 東南印度洋脊地區中洋脊玄武岩之磁性礦物 與岩石磁學性質研究 蕭炎宏（中山大學海洋資源學系）；洪崇勝（中央研究院地球科學研究所）； 鳥居雅之（日本岡山理科大學生物地球系統科學系） 海洋磁力異常條帶是瞭解洋殼演化與支持板塊構造運動學說極為重要的資料，而海洋磁力異常的訊息是源自洋脊玄武岩中的磁性礦物，因此瞭解這些磁性礦物的特性與成因對解讀海洋磁力異常而言至關重要。新生成的洋脊玄武岩所含有的磁性礦物主要是鈦磁鐡礦（titanomagnetite），其成份中含有大約60 mol 的鈦鐡尖晶石端成份（即0.6Fe2TiO4．0.4Fe3O4，簡寫成TM60）。但隨著洋殼的老化，鈦磁鐡礦會經低溫氧化轉變成鈦磁赤鐡礦（titanomaghemite）。一般認為，較老的洋脊玄武岩其自然殘磁（natural remanent magnetization）強度所以會降低主要和磁赤鐡礦化有關。然而最近的研究顯示，位於洋殼最上部的枕狀玄武岩，其自然殘磁有一部份是由玄武岩間質玻璃中未曾受到低溫氧化的磁鐡礦或低鈦含量的鈦磁鐡礦貢獻而來。本研究針對海洋鑽探計畫第187航次於東南印度洋脊地區所鑽取之玄武岩岩心，從事電子顯微鏡之岩象分析、岩石磁性之量測，藉以探究枕狀玄武岩中磁性礦物的種類、成份及磁學特性。研究結果顯示該區枕狀玄武岩中的磁性礦物主要為鈦磁赤鐡礦，其成份約為TM65–80。這些鈦磁赤鐡礦依其粒徑又可分為兩群較粗粒的一群為數微米到20微米大小，呈粒狀或骸晶狀顆粒；另一群為存在於間質玻璃中之次微米（submicrometer）顆粒，常和磷灰石共生。但有趣的是，岩石熱去磁資料顯示這些枕狀玄武岩的自然殘磁unblocking temperature（540C）往往遠高於該樣本所測得的居禮溫度（250–400C），這一現象似乎暗示著岩石中另外含有低鈦-鈦磁鐡礦或磁鐡礦之存在。然由於在岩象觀察中吾人並未發現有低鈦-鈦磁鐡礦或磁鐡礦，因此我們初步認為岩石之自然殘磁會出現異常高之unblocking temperature，導因於磁性礦物在加溫時發生變化所致。本區洋脊玄武岩之自然殘磁強度隨年代增加而漸減的趨勢應該和磁赤鐡礦化及低溫蝕變作用的程度增大有關。