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天然沸石是多孔材料,由含一价与二价金属阳离子之铝矽酸盐所组成,并且架构中有相当多的孔洞和通道,孔洞大小不一,因此对於金属阳离子有选择性的吸附效应,可以进行离子交换作用,因此具有「分子筛」特性,可以将不同种类的气体分离,例如氩气、氮气、氨气…等等,十分具有工业上应用的价值。
根据沸石的形成的成因,可将之分类为原生沸石、成岩沸石和热液沸石三类。原生沸石是在火成岩形成时直接由岩浆中结晶出来。成岩沸石则是随着成岩时间的增长,由岩石与孔隙水、地下水、海水、湖水等水体反应形成。热液沸石为岩石与热液作用,反应形成的次生矿物。由於这台湾的沸石产状皆为气孔或裂隙充填,因此含量较少,只有少数靠近海边的产状有脉状充填,其含量稍多。过去台湾沸石的研究仅有罗焕记教授有较详细的调查,根据其研究结果显示如附表所示。成岩沸石分布最广,广泛分布在海洋盆地与盐湖盆地的沈积物中,尤其在沈积速率较为缓慢的海盆中,可以和锰核因自生沈淀作用一起形成,如产於太平洋的钙十字沸石(phillipsite);在矽质生物生产力较高的海域,则容易形成矽含量较高的斜发沸石(clinoptilolite),如大西洋海域。在整体的海盆中,以钙十字沸石产量最为丰富,其次为斜发沸石,方沸石(analcime)则排名第三。热液沸石类则多产于中洋脊附近,或火成作用及温泉作用的环境。
物理性质:
由於沸石种类繁多,因而其物理性质具有一定范围,最常见到的为白色晶体,其晶型常见有柱状、放射针状、等粒的球状、板状、长方体….等,因其结构不同而异,详情参见各沸石之物理性质。
产状:
台湾的沸石几乎都产於火成岩区,主要是因为沸石的成分必须有矽和铝的同时供应。因此沸石常见於含有玻璃质的火成岩中,例如含有大量火山玻璃的凝灰岩、海底喷发的枕状熔岩等。台湾新生代的火山岩区主要分成三个部分,包括以安山岩为主的东部和北部火成岩区,和以玄武岩为主的西部火成岩区。沸石主要充填在这些火成岩的气孔、间隙或裂缝中。
目前只有在西部的火成岩区包括澎湖、草岭山、公馆、关西、竹东一带有原生沸石,形成於玄武岩的基质部分(groundmass),并且只含方沸石(analcime)一种,含量相当少。成岩沸石形成於西部和东部火成岩中,并广泛分布於澎湖的玄武岩与东部海岸山脉的安山岩中。热液型沸石目前只发现於北部大屯火山群和东部的奇美火成杂岩区。
应用:
在工业上经常被用於废水处理与气体的吸附,在农业上则经常用於土壤的改良与饲料的添加,并也被应用於太阳能的储存。此外,合成的有机沸石最常被应用於化工的触媒反应,是应用相当广泛且重要的触媒材料之一。
参考资料