第一章 緒論
1.1 研究動機與目的
第一章 緒論
1.1 研究動機與目的
關於物質進入造山帶的方式主要有兩種，分別是前緣增積（Frontal Accretion；
Offscraping）以及底部侵入作用（Basal Accretion；Underplating）（Chapple, 1978；
Suppe, 1981；Davis et al., 1983；Dahlen and Barr, 1989；Willett et al., 2001），過去 研究認為臺灣造山帶主要由前緣增積作用形成，如 Suppe（1981）提出的推土機 理論即屬之，但後人陸續以變質岩石學與熱定年學進行研究，結果與前緣增積的 基本假設不符，因此推測臺灣北部造山帶應是受底部侵入作用影響較劇（Barr and Dahlen, 1989；Dahlen and Barr, 1989；Barr et al., 1991；Fuller et al., 2006；Simoes et al., 2007），根據 Chen et al.（2011）在北部造山帶的研究結果顯示最大變質溫 度於板劈理出現前緣以東之後明顯增加，並由西向東維持在 300-350℃，屬動態 變質作用，且 Teng et al.（1991）的雪山槽研究可加以佐證此區的沉積物厚度光 是藉由一般地溫梯度並不足以加溫至 300℃，而蘇樂層的最大變質溫度能夠達到 300℃，代表雪山山脈的物質來源路徑以底部入侵為主。
目前除了野外露頭調查外（詹新甫，1976；周瑞燉，1990；黃鑑水等人，1994；
朱傚祖等人，1996），學者於雪山山脈北段以鉀雲母結晶度劃分變質帶（陳肇夏 與王京新，1995）並以核飛跡熱定年資料（Liu et al., 2001；Fuller et al., 2006；
謝雪莉，1990；李定原，2004）及鏡煤素、拉曼光譜換算變質溫度（Beyssac et al., 2007；Chen et al., 2011；郭怡君，1994）推估此區熱事件作用，進而了解此區剝 蝕及冷卻歷史，但目前關於雪山山脈北段之區域應變作用仍不清楚，而前人曾於 雪山山脈中段以黃鐵礦的壓影纖維進行應變分析，結果顯示應變程度由西向東增 加，並有受到底部侵入作用（Clark et al., 1993），Tillman and Byrne（1995）更進 一步發現此區的應變機制以梨山斷層為界，雪山山脈的變形以純剪作用為主，但 脊樑山脈屬單剪作用，兩山脈變形作用並不一致。因此本研究以磁性組構為工具，
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沿北橫公路至太平山進行採樣，使用磁感率橢球體分析雪山山脈北段的應變演化 過程，進一步檢驗此區的應變機制是否與雪山山脈中段結果一致。雖然磁感率異 向性之研究大多用於沉積岩上，但近年來亦逐漸被廣泛應用於受構造作用之變質 岩區，為良好的應變指標，有助於了解大地構造及區域應變作用（Borradaile and Tarling, 1981；Borradaile and Jackson, 2004）。
由前人研究可推斷雪山山脈北段之物質來源主要為底部侵入作用，為了瞭解 物質的擠壓抬升機制與變質溫度間之關聯，本研究同時以古地磁方法於此區地層 年代最老的中嶺背斜進行褶皺測試（fold test），其情境模擬如圖 1.1，如果為先 擠壓完畢後達到最大變質溫度進而被動抬升，最終褶皺兩翼之次生殘磁紀錄應為 集中狀態；如是先達到最大變質溫度後受到變形作用影響，最終褶皺兩翼之次生 殘磁紀錄應為分散狀態，須將地層攤平後殘磁紀錄方向才會一致（圖 1.1）。本研 究將此區樣本進行熱去磁實驗並量測殘磁方向，透過不斷的去磁步驟可獲得殘磁 紀錄方向，而洪崇勝等人（2011）曾於中嶺背斜鑑定出磁黃鐵礦的蹤跡，預期可 由此磁性礦物之居禮溫度特性，與此區之熱變質溫度、熱年代等資料相互對照，
進而了解最大變質溫度與變形作用先後順序之關係，其結果有助於本研究解釋並 推斷臺灣造山帶北段的演化歷史。
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圖 1.1 中嶺背斜褶皺測試之情境模擬圖。上圖為變形結束後才達到最大變質溫度情形，下圖為先達到最大變質溫度而後有變形作用。
黑色箭頭為原生殘磁紀錄，藍色箭頭為次生殘磁紀錄，右側圖為現今大地構造模擬圖，WF 為西部麓山帶，HR 為雪山山脈區域，以虛 線表示斷層，紅色線為最大變質溫度線，灰色線為地層界線（修改自 Butler, 1991）
4 估最大變質溫度（Wopenka and Pasteris, 1993；Beyssac et al., 2007）。郭怡君（1994）
為了瞭解北橫地區沿線之變質度變化及探討熱事件，使用鏡煤素反射率作為工具，
研究有機物質的煤化程度，將之轉換為最大變質溫度，實驗結果指出在同一地層 中變質度與反射率有向東南方向增加的趨勢，且在局部區域中隨著地層年代越老 反射率也越高，此區由反射率換算出的變質溫度可達 350℃左右。Beyssac et al.
（2007）利用拉曼光譜分析結果顯示，雪山山脈中橫地區的最大變質溫度可達 340-350℃，局部地方甚至可達 450℃以上。Chen et al.（2011、2013）彙整鏡煤