水金九的地質故事

金瓜石九份地區，蘊藏豐富的金銅礦，黃金產量曾高居遠東之冠，有「東亞第一金山」的稱號。據地質與礦業學者估計，其產金量至少有500噸，若以現值每盎司1500美元價格計算，相當於新台幣7兆2,345億元。

究竟金瓜石地區的金礦是如何生成？又是怎樣的大地構造與地質作用造就了這個地區豐富的黃金蘊藏?? 地質學者多年的研究解開了這個奧秘。

(影片：板塊運動與台灣島形成)

大約6百萬年前，菲律賓海板塊西緣的呂宋火山島弧開始碰撞歐亞大陸邊緣，自北而南，持續擠壓，逐漸形成今日的臺灣島。(圖一)

受到板塊作用影響，臺灣北部形成一系列火山，包括基隆火山群、大屯-觀音火山群、龜山島火山等。(圖二)這些火山雖然地理位置相距不遠，也都屬安山岩類，但金瓜石所屬的基隆火山群仍有其獨特的地質特性。

1. 活動時期較早：基隆火山群約為距今100萬年前；大屯-觀音火山群約為距今40-70萬年前；龜山島約為近數萬年內。(圖三)

2. 礦物組成不同：基隆火山群岩質為含有大量的石英的「石英安山岩」，其它北部火山岩體基本上不含石英。(圖四)

3. 岩漿侵入岩體：基隆火山群的火山體如基隆山、九份、金瓜石、武丹坑等，均為沈積岩受到岩漿侵入形成緻密岩體。其他北部火山則屬噴發或熔岩流出的火成岩。

4. 斷層與熱液換質作用：除基隆山本體外，基隆火山群大都顯著受到礦液沿斷層及破碎帶流動產生的熱液換質作用，形成礦脈。(圖五)其他北部火山群的安山岩大部分未受斷層與熱液換質作用。

基隆火山群因其「石英安山岩」所含大量石英，與沿著斷層及破碎帶流動的熱水礦液，發生「成礦作用」，得以沉澱、結晶、生成富含黃金的礦體。(圖六)

在菲律賓海板塊向北隱沒與沖繩海槽張裂作用下，大約距今100萬年前，基隆火山群金瓜石與九份地區發生岩漿上湧、侵入活動，形成數個岩漿的侵入體及噴出體，包括基隆山、武丹山、本山等三個主要侵入岩體，及草山、雞母嶺兩個噴出岩體，另外尚有規模較小的九份與武丹坑東南的潛伏火成岩體。(圖七)

在岩漿冷卻、形成火成岩的同時或稍晚，含金及其它元素的攝氏300-400度高溫熱水礦液，沿著許多南北方向延伸的斷層及破碎帶向上流動，發生早期的「成礦作用」，沉澱、結晶成富含黃金的礦體。後來又生成一些東西方向的斷層，切過原先的南北向礦化帶。沿著這些東西向斷層，產生了另一期含金的熱液成礦作用。

金瓜石地區的金礦形成之後，由於地殼仍緩慢上升，使深藏地底的礦體連同周圍岩石整個逐漸隆升到現在的海拔高度。礦體以上估計約1500-2500公尺厚的原來覆蓋岩層，也在這一百萬年間，受到風化與侵蝕作用而被移除，甚至部份金礦體露出地表，金粒被水沖到溪流之中。因此，九份與金瓜石附近的溪流，甚至遠達八堵的基隆河，都可以發現砂金。(圖八)

從清末發現金礦，直到1987年停止開採，金瓜石與九份這個世界著名的產金區有過百年的風華。