陳汝勤臺灣大學：海洋研究所黃少薇2007-11-272018-06-282007-11-272018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/56597馬槽二號地熱井位於大屯火山群之七星山東側，岩心標本包含五指山層的砂岩及黑色頁岩；清水四號及清水十六號地熱井位於宜蘭縣的三星附近，地層皆屬於中央山脈廬山層之仁澤段，清水四號井主要岩性為砂岩及頁岩，清水十六號井則以板岩為主。馬槽地區地熱水中富含SO4=與Cl-，其地熱水的pH值相當低，屬於強酸的蝕變環境。清水地區的地熱水富含HCO3-與CO3=，pH值大約介於8至9之間，屬於弱鹼性的環境。 根據研究區域內蝕變岩心之化學成分，顯示清水馬槽地區岩心標本中微量(Ba、Cs、Ga、Hf、Nb、Rb、Sc、Ta、V、Zr)及稀土元素之分佈，主要受控於黏土礦物(綠泥石及伊利石等)與重礦物(黃鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、獨居石、榍石、磷灰石、鋯石等)之含量。而且由本研究區域岩心標本中CIA及A-CN-K圖之數據，顯示本研究區內之岩心標本可能曾受到相當程度的蝕變作用。 根據K/Rb對深度之作圖顯示：馬槽二號井自1472公尺以深的比值較高，顯示馬槽二號井深部的蝕變作用較淺部劇烈。清水四號井自800公尺以上的比值較高，表示清水四號井在淺部的蝕變作用較深部劇烈。清水十六號井自1700~2400公尺之間的比值較高，顯示清水十六號井在深部有受到較劇烈的蝕變作用。 控制蝕變作用之主要因素為熱液之溫度、pH值，其化學組成及圍岩之礦物與化學特性。目錄 摘要…………………………………………………………………I 目錄…………………………………………………………………III 表目…………………………………………………………………VI 圖目…………………………………………………………………VII 附錄…………………………………………………………………X 第一章 緒論 1-1 地質概況…………………………………………………………1 1-1-1馬槽地熱區…………………………………………………1 1-1-2清水地熱區…………………………………………………1 1-2 前人研究………………………………………………………….5 1-3 研究目的………………………………………………………….8 1-4 標本來源………………………………………………………….9 1-4-1 馬槽二號地熱井側採岩心……………………………….9 1-4-2 清水四號地熱井側採岩心……………………………….9 1-4-3 清水十六號地熱井側採岩心…………………………….9 第二章 研究方法………………………………………………….10 2-1 標本前處理……………………………………………………10 2-2 全岩化學分析…………………………………………………11 2-1-1 主要元素………………………………………………..11 2-1-2 微量及稀土元素………………………………………..11 2-3 感應耦合電漿質譜儀的基本原理…………………………..12 2-4 精密度(Precision)………………………………………….12 第三章 結果與討論……………………………………………………14 3-1 馬槽二號地熱井………………………………………………16 3-1-1微量元素…………………………………………………16 3-1-2稀土元素…………………………………………………19 3-2 清水四號地熱井……………………………………………….26 3-2-1微量元素………………………………………………….26 3-2-2稀土元素…………………………………………………39 3-3 清水十六號地熱井……………………………………………43 3-3-1微量元素…………………………………………………43 3-3-2稀土元素…………………………………………………49 3-4 蝕變程度與蝕變礦物…………………………………………58 3-4-1 蝕變程度………………………………………………...58 3-4-2 熱液性質之探討………………………………………...63 3-4-3 蝕變礦物………………………………………………...75 第四章 結論……………………………………………………………79 附錄……………………………………………………………………..81 誌謝.……………………………………………………………………88 參考文獻..…………………………………………………………….90 表目 表一 馬槽二號井，清水四號井與清水十六號井岩心標本微量 與稀土元素平均含量與相關文獻值之比較……………15 表二 馬槽二號地熱井側採岩心標本微量元素含量…………17 表三 馬槽二號地熱井側採岩心標本稀土元素含量…………25 表四 清水四號地熱井側採岩心標本微量元素含量…………29 表五 清水四號地熱井側採岩心標本稀土元素含量…………40 表六 清水十六號地熱井側採岩心標本微量元素含量………44 表七 清水十六號地熱井側採岩心標本稀土元素含量………50 表八 清水四號及清水十六號地熱井的蝕變化學指標值……61 表九 清水與馬槽熱水蝕變岩之Li,Zn,Sr含量與7Li/6Li比 值…………………………………………………………70 圖目 圖一 馬槽地區(二號地熱井)鑽井位置圖……………………….3 圖二 清水地區(四號及十六號地熱井)鑽井位置圖….…………4 圖三 ICP-MS構造及分析流程圖………………………………13 圖四 馬槽二號地熱井岩心標本微量元素對SiO2含量作圖….18 圖五 馬槽二號地熱井岩心標本微量元素對K2O含量作圖....20 圖六 馬槽二號地熱井岩心標本微量元素對K2O含量作圖…...21 圖七 馬槽二號地熱井岩心標本微量元素對Zn含量作圖……22 圖八 馬槽二號井岩心標本微量元素對TiO2含量作圖……….23 圖九 馬槽二號井岩心標本微量元素含量隨深度之變化…….24 圖十 馬槽二號井岩心標本稀土元素對K2O含量作圖……….27 圖十一 馬槽二號井岩心標本之稀土元素隨深度變化圖……….28 圖十二 清水四號井岩心標本微量元素對SiO2含量作圖……….31 圖十三 清水四號井岩心標本微量元素對K2O含量作圖…………32 圖十四 清水四號井岩心標本微量元素對ΣFe2O3 含量作圖….33 圖十五 清水四號井岩心標本微量元素對MgO含量作圖……….34 圖十六 清水四號井岩心標本綠泥石隨深度、伊利石含量的變化圖 ……………………………………………………………35 圖十七 清水四號井岩心標本微量元素對Zn含量作圖…………37 圖十八 清水四號井岩心標本Cs、Ga隨深度之變化圖………….38 圖十九 清水四號井岩心標本稀土元素對ΣFe2O3含量作圖…….41 圖二十 清水四號井岩心標本稀土元素對K2O含量作圖…………42 圖二十一 清水十六號井岩心標本微量元素對ΣFe2O3含量作圖….45 圖二十二 清水十六號井岩心標本微量元素對MgO含量作圖…….46 圖二十三 清水十六號地熱井岩心標本微量元素對K2O含量作圖…47 圖二十四 清水十六號井岩心標本微量元素對Chlorite (繞射峰高25.3°)作圖……………………………………48 圖二十五 清水十六號井稀土元素隨深度變化圖………………….51 圖二十六 清水十六號井岩心標本綠泥石隨深度、伊利石含量變化圖 ……………………………………………………………52 圖二十七 清水馬槽地區蝕變岩心標本之Yb對Lu作圖………….53 圖二十八 馬槽二號井‚清水四號井及清水十六號井代表性岩心標本 經球粒隕石標準化之稀土元素圖形…………………….55 圖二十九 馬槽二號井¸清水四號井及清水十六號井代表性岩心標本 經上部地殼(UCC)標準化之稀土元素圖形……………56 圖三十 清水地區蝕變岩心之A-CN-K圖…………………………59 圖三十一 清水馬槽地區蝕變岩心標本La-Th-Sc之變化與其他資料之比 較…………………………………………………….62 圖三十二 清水馬槽地區蝕變岩心之K/Rb隨深度之變化圖……64 圖三十三 馬槽二號、清水四號及清水十六號地熱井溫度與7Li/6Li 的變化圖…………………………………………………67 圖三十四 馬槽二號、清水四號及清水十六號地熱井7Li/6Li隨深度 的變化圖…………………………………………………68 圖三十五 清水馬槽地區地熱水之同位素組成……………………73 附錄 附錄一 馬槽二號地熱井側採岩心標本主要元素含量……………..81 附錄二 清水四號地熱井側採岩心標本主要元素含量……………..82 附錄三 清水十六號地熱井側採岩心標本主要元素含量…………..83 附錄四 馬槽二號地熱井側採岩心經X-ray繞射鑑定之礦物組成 ………………………………………………………………84 附錄五 清水四號地熱井側採岩心經X-ray繞射鑑定之礦物組成 ……………………………………………………………….85 附錄六 清水十六號地熱井側採岩心經X-ray繞射鑑定之礦物組成 …………………………………………………………….86 附錄七 標準岩樣AGV-1重複分析結果……………………………878721182 bytesapplication/pdfen-USpH值清水蝕變微量元素稀土元素馬槽黏土礦物K/RbREEAlterationChloriteIllitUCCCIA7Li/6Lithesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/56597/1/ntu-93-R90241305-1.pdf