下牛寮兩輝安山岩的礦物相計有橄欖石、斜長石、角閃石、普通輝石和紫蘇輝石，其
中斜長石具有明顯的環帶，另外橄欖石外圍常包裹著紫蘇輝石、紫蘇輝石外圍常包裹著普
通輝石，證明較早期形成的礦物，與岩漿間之不平衡。實驗合成的礦物則有斜長石、普通
輝石、紫蘇輝石、石榴子石、角閃石、鐵鈦氧化物、磷灰石和石英等，其中角閃石、石榴
子石只出現於2京帕(GPa)，鐵鈦氧化物僅於一大氣壓下合成出，而普通輝石在1京帕下沒
有出現。
一大氣壓下之結晶次序為：鐵鈦氧化物及斜長石在1230℃晶出，兩輝石在1170℃同時
晶出。液相溫度為1230℃，固相溫度約為1000℃，熔融區間為230℃。1京帕下之結晶次序
為：斜長石1260℃晶出，直輝石1230℃接著出現。液相溫度為1260℃，固相溫度約為1070
℃，熔融區間為190℃。2京帕下之結晶次序：角閃石和直輝石在1290℃出現，隨後直輝石
在1260℃消失，斜長石石榴子石和兩種輝石在1240℃一起析出。液相溫度為1290℃，固
相溫度約為1140℃，熔融區間為150℃。
在安山岩質岩漿演化方面，大體而言隨著溫度下降氧化矽、氧化鉀及氧化鈦含量上升
，而氧化鈣、氧化鎂及氧化鋁呈下降趨勢，氧化鐵與氧化鈉則變動較激烈。綜合殘餘岩漿
成分變化與觀音山火成岩系成分之比較，以在一大氣壓下之結晶分化最為接近。而兩輝安
山岩質岩漿透過斜長石與鐵鈦氧化物之結晶分化，可生成嘴蘇輝石安山岩質岩漿（即觀音
山頂層安山岩）。