台灣西南海域岩心沈積物之特性與來源

Abstract

台灣西南海域岩心沈積物之特性與來源 摘要 本文研究於台灣西南海域由海研一號697航次及718航次採取之33個活塞式岩心。利用粒度分析、礦物組成鑑定、化學成分分析及沈積物物理性質分析來推測及討論台灣西南海域岩心沈積物之特性與來源。 由粒度分析結果得知本研究區岩心沈積物主要為泥質（平均值在4.13∼7.58ψ之間），可能源於台灣本島。標準差介於1.51∼3.02之間。淘選度多屬於劣淘選。歪斜度介於-0.17∼0.43之間但大多＞0，屬於細歪斜，峰度值介於0.72∼1.31之間，多屬中峰。各站位石英含量的變化差異大。方解石（calcite）的繞射峰（29.50）強度顯示方解石的含量在不同站位、不同深度因為生物遺骸碎屑加入的多寡或者是陸源沈積物加入的量不同而呈不規則的變化。岩心沈積物K、Mg、Fe含量高於長江、黃河及東海陸棚沈積物，甚至比新竹海域沈積物還高，而較相近於台灣海峽南部沈積物的K、Mg、Fe含量。由（Mg+Fe）/K的比值來看，本研究區的綠泥石含量可能較黃河、東海陸棚沈積物為高。台灣西南部陸上沈積岩層有大片的泥岩區， 可能提供了本區沈積物之黏土來源。 岩心沈積物Al2O3值（相較於上部大陸地殼UCC）有偏高的現象，與沈積物中顆粒＞4ψ的比例較高有關。ΣFeO和MgO在岩心沈積物中變化不大，而鐵的高值則和沈積物中含有磁鐵礦、赤鐵礦或其他鐵鎂礦物（如綠泥石）有關。ΣFeO、MgO和Al2O3有正相關的關係，說明了沈積物中的鐵、鎂的含量與綠泥石的含量相關。與UCC比較時，岩心沈積物中的Co、Cr、Ni、Sc、V是相對富集的，而這些元素與MgO、FeO有良好的相關性顯示這些元素和鐵鎂礦物（如黃鐵礦、磁鐵礦、綠泥石等）的含量有關。Hf、Y和Zr有良好的相關性，可能與鋯石在沈積物中的含量有關。岩心沈積物中Ba與K2O呈現正相關，暗示著Ba的含量受控於含K的黏土礦物（如伊利石）。 岩心沈積物的稀土元素含量雖有不同，但經過球粒隕石標準化的圖形卻是相似的，均呈現左高右低且都有Eu的負異常，Eu負異常暗示著岩心沈積物的母岩大多屬長英質。（La/Yb）n在12.49∼19.01之間，比UCC之9.2還高。這可能是因為在沈積物中含有少量的重礦物（譬如獨居石）而造成的結果。在La-Sc-Th圖中岩心沈積物基本上是落在黏土（泥）、粉砂、砂和礫石的混和區。而沈積物的落點和頁岩、雜砂岩等相近，暗示著岩心沈積物的母岩成分和此等岩石的性質相近。利用K2O/Na2O對SiO2作圖，本研究之岩心沈積物大多落於活動大陸邊緣，暗示著本研究之目標區屬於活動大陸邊緣，這和Huang et al.（1997）等人提出台灣西南海域屬於增積岩體活動大陸邊緣之結論是相符合的。 為進一步瞭解岩心沈積物之母岩組成，本文利用混合模式推算部分岩心沈積物中不同母岩所佔的比例，在不同站位、不同深度四種端成分的比例不盡相同。岩心沈積物平均孔隙率與其平均甲烷含量之間有微弱的正變關係。這和已經發現天然氣水合物的其他地區之沈積物性質相似。