區域地質

本研究區域為金門地區，位於福建沿海閩江口外 2.4 公里的島嶼群。地處東經 118 度 18 分至 28 分，北緯 24 度 24 分至 32 分，本研究涵蓋金門島（大金門）與 烈嶼島（小金門）兩地。金門島形如骨頭，南北長約 16 公里，東西最寬處約 20 公 里，最窄處約為 4 公里。烈嶼島則坐落於金門島西邊 3 公里處。兩地總面積約為 159 平方公里。前人研究指出，金門地區可見晚燕山造山運動與長樂－南澳剪切帶 的地質構造。

燕山期造山運動是中國東部中生代晚期的造山事件，介於印支期與喜山期之間，

由古太平洋板塊隱沒至歐亞大陸板塊所產生的造山事件(Wong, 1927, 1929)。任紀 舜等(1990)將該定義限縮在中侏儸紀至早白堊紀。燕山期造山運動包含多次壓縮與 伸張作用，馬寅生等人（2002）將其細分為侏儸紀時期的「早燕山期」與白堊紀的

「晚燕山期」。其中白堊紀時期的晚燕山期運動，大體上造山演化由內陸向沿海發 展，目前在華南地區出露於地表的構造包括「華南火成岩」、「平潭－東山變質帶」

和「大南澳變質帶」等(福建省地質礦產局, 1985)。

金門位於平潭－東山變質帶，其以長樂－南澳斷裂帶為界線可分隔東亞帶與西 亞帶，西亞帶為中度變質帶以脆性作用為主導，出露早期沉積岩體、片理狀火山岩

第一章 緒論

質岩為主，地表出露片麻岩、糜嶺岩和混合岩，屬於高度剝蝕程度的區域(Chen et al., 2002; 楊小靑, 1998)。金門位於靠近沿海地區的東亞帶中心，在造山作用影響 下，不同年代的火成岩侵入，且出露中下部地殼岩體，使得此處具有複雜但完整的 火成岩活動紀錄。

圖 5 華南沿海火成岩分布圖。華南沿海受到晚燕山造山運動影響，遍布許多不同時期 火成岩，金門位於平潭－東山變質帶東亞帶中心的位置(Chen et al., 2000) 。

金門地區的地質研究從市村毅（1941）開始，先後經歷陳培源（1970）、尤崇極

（Trondhjemite）至英雲閃長岩岩質（Tonalite）(Lan et al., 1997)，成功片麻岩為斗 門花崗岩變形後的產狀，同期侵入的岩體還有高鋁角閃岩岩脈與偉晶岩，此兩種侵 玄武岩則在 13.7Ma 侵入(莊文星，2005)。紅土礫石層在過去文獻中被劃為更新世 (市村毅，1941；陳培源，1970)，之後於后湖附近紅土礫石層中植物化石則是約數 岩–花崗閃長岩）分段結晶序列。Martin et al. (2005)認為此類岩漿形成於平板隱沒 板塊（Flat slab）的下部地殼，因地函的岩漿楔造成下部地殼部分熔融，地函岩漿 與下部地殼岩漿混合形成此類岩漿(Martin, 1986; Martin et al., 2005)。但也有研究指 出排除特殊的構造模式，認為 TTG 是發生在島弧造山帶隱沒的海洋地殼重熔與地 函物質混合形成(Condie, 2005; Smithies, 2000)。無論何種模型，皆指示金門的成功 花崗片麻岩明顯形成於同造山時期的中下部地殼環境。

後造山時期的田埔花崗岩，屬於高鉀鈣鹼性 I 型花崗岩，一般指示伸張環境中 形成。華南沿海地區岩體出露面積可達近千平方公里，而在金門地區岩體規模則都 不大。同時可見與早期火成岩體接觸圈的層狀構造、串腸狀構造與偉晶岩脈等於高 溫低壓變質作用下構造，推測可能為此時期的金門地區位於蕈狀火成岩侵入體下 方(Chen et al., 2004; 李寄嵎，1994；楊小靑，1998；林蔚，2001)。

非造山階段的輝綠岩侵入體本身為基性岩，來源自岩石圈地函部分融熔岩漿，

形成自脆性張裂環境，並呈現岩脈群（Dike swarm）產狀(李寄嵎，1994)。

第一章 緒論

圖 6 金門地質圖與露頭位置。地勢平坦的金門，多覆蓋現生沉積物，圖中黑點為野外調查露頭地點。(林蔚等人，2012)

表格 2 金門造山事件火成岩順序。

(Lo et al., 1993; Lan et al., 1997; Chen et al., 2002; Chen et al., 2004; 市村毅，1941；陳培源，1970；尤崇極等人，1991；楊小靑，

1998；林蔚，2001；林蔚等人，2012)

時期 侵入岩體 事件

An-orogeny

(96-74Ma) 輝綠岩

輝綠岩侵入

金龜山斷層、太武山斷層發育。

Post-orogeny

(110－100Ma) 田浦花崗岩 偉晶岩和細晶岩侵入。

Syn-orogeny (138－132Ma)

斗門花崗岩

＝成功片麻岩

角閃岩和偉晶岩侵入

Pre-orogeny 太武山花崗岩

第一章 緒論

過去研究中，除定年學年代與岩象的分析外，亦針對這些岩體本身形成時的溫 度與壓力環境進行分析，結果顯示這些岩漿侵入的過程中，壓力逐漸下降，而後造 山時期溫度快速提高（如圖 7）(Lo et al., 1993; Lan et al., 1995; Tien et al., 1997; 楊 小靑，1998；林蔚，2001)。同時針對這些花崗岩體，國立台北科技大學材料及資 源工程系的地質工程實驗室王泰典教授與高紹偉同學協助測量岩石力學參數（表 格 3），並協助以此建立破裂準則模型（王泰典與高紹偉，未發表資料）。

本研究一方面整合前人文獻中年代、溫度、地質壓力資料和岩石力學參數，一 方面於金門沿海與坑道內等侵入體較多的區域進行野外資料收集並分析各期應力 場，進而完成應力場隨造山時期演化分析（地點參照圖 6 標記點）。

圖 7 溫度與壓力走時圖。金門地區從同造山時期的高溫度與壓力環境到非造山的 低溫與低壓環境的變化(林蔚，2001) 。

表格 3 金門岩石力學實驗資料

第一章 緒論

長樂－南澳剪切帶則是以東北－西南走向的走向滑移變形（圖 5 中 CNSZ）。

其中烈嶼島上五六據點沿海的變形區與田浦北側海岸的露頭最有可能與長樂－南 澳剪切帶有關（圖 8 和圖 9）(林蔚，1994)。過去主流認為長樂－南澳剪切帶屬於 左移走向滑移剪切(徐嘉煒等人，1985；肖時興，1988；馬國鋒，1991；高燈亮與 周積元，1994；舒良樹等人，2000)，然而近期亦有以 120Ma 作為界，劃分左移韌 性剪切轉變至右移脆性剪切的看法(王志洪與盧華復，1996；石建基與張守志，2010；

石建基，2011；徐先兵等人，2014) ，金門地區所發現的剪切帶直到 100Ma 停止活 動(林蔚等人，2012)。由於中生代的古地磁紀錄也指示華南陸塊並無水平旋轉 (Huang et al., 2013)，徐先兵等人(2014)與 Li et al.(2014)亦用斷層擦痕反演古應力場 的變化，並獲得初步的應力場方向與應力比值資訊。前者無時間控制（圖 10），後 者則是以地層對比與截切關係，將應力方向的年代確定（圖 11）。

圖 8 烈嶼島五六據點的疑似剪切帶

圖 9 田浦的疑似剪切帶

第一章 緒論

圖 10 徐先兵等人(2014)的斷層擦痕應力反演結果。其結果包含應力方向、應力比 值，然而卻缺少不同造山時期與年代的控制。

圖 11 Li et al.(2014)的應力方向反演。其結果包含不同造山階段控制，然而缺乏應 力比值與三維應力場方向。