第一章 緒 論
1.3 葉理交軸 (FIA) 分析方法與應用
葉 理 交 軸 (Foliation Intersection / Inflection Axes) 簡 稱 為 FIAs，是為一種具有空間性方位的研究方法，常指變質岩中各葉理面 間相互交疊的交線或軸線，其可用來探討板塊間地體運動方向與應力 場的改變 (Porphyroblasts and Reaction Rims；2005)。早期由 Hayward 等人於 1990 年提出而被定義之，之後也在一大褶皺上連續測量兩翼 變質斑晶之 FIA，證實 FlA 不因後期的褶皺而變動。
這些在造山帶變質斑晶中之 FIA 量測結果，揭示了多次板塊水 平方向的縮短與地殼增厚所導致的重力垮塌循環過程 (Bell et al., 1995)。葉理交軸方法的應用可供辨識造山作用時的板塊相對運動方 向，因為葉理交軸應垂直於當時區域最大 bulk shortening 的方向，
Age(Ma) Age(Ma)
因此可用葉理交軸的位態來作為板塊相對運動方向的指標，並反映出 此區域應力作用的改變 (Bell & Wang., 1999)。
Tim H. Bell 與 Wang Jianqi (1999) 從美國佛蒙特州阿帕拉契山 脈採集變質斑晶的 FIA 資料指出，在 125km × 35km 的一片地區 內，該地岩層所發生多次變形中，從未曾使早期形成的 FIA 組的方 位發生變動。這種情況為：後來的每一期褶皺都是漸進的且總體不均 勻縮短作用所造成，並表明 FIA 保存著原始的運動方向，此方向未 因以後的變形而轉動，但會因後期斷層錯動而改變。
Bell 等人在 1995 年也說明了 FIA 資料成功的反映出非洲與 歐洲板塊間移動的關係，在非洲板塊與歐洲板塊的相對運動方向與阿 爾卑斯期變質岩中的葉理交軸 (FIA) 所指示的運動方向一致，這說 明了 FIA 是為一種反映板塊相對運動機制而形成。此種關係表明了 FIA 的方位，可反映歷次非洲、歐洲板塊的相對運動方向與總體逐漸 縮短的方向。該區應力場的分布圖中，也說明了 FIA 可揭示板塊水 平方向的縮短與地殼增厚而重力垮塌的循環過程。若這些 FIA 具有 曲度且複雜而無一致性時，可能在變質斑晶長成後再一次的被旋轉或 整體岩層被旋動時，就必須要更深入的來探討研究 (Johnson, 1999；
Bell and Welch, 2002；Bell and Kim, 2005)。
當岩層水平沉積或因上負壓力作用則會產生水平向層理 S0 (圖
1-6a)，當主應力改變為水平向擠壓力而造成第一期塑性變形時 (D1)，則會產生新的垂直向葉理 S1 並剪切 S0 使 S0 旋動，此時則生 成第一期的葉理交軸 (FIAset1；圖1-6b)。當板塊水平擠壓力減小而垂 直向岩壓增大時，主要擠壓力 σ1 由水平轉為垂直方向，則造成近水 平向葉理 S2 生成，並剪切 S1 使 S1 旋動 (圖1-6c)，是為第二期塑性 變形作用 (D2)，此時再形成第二期的葉理交軸 (FIAset2)。若岩壓減弱 而板塊水平向擠壓力增加時，主應力 σ1 再改變為水平方向，形成另 一新的葉理面 S3，並剪切 S2 使 S2 旋動，是為第三期塑性變形 (D3； 圖1-6d)。
所以當我們量測出各期葉理交軸 (FIA) 位態，我們則可推得此 區域曾遭受過的地體變動事件。因此以顯微構造觀察變質岩體中各期 葉理之位態、疊置順序與旋動關係，得各期葉理交軸位態後，可回推 各期變形作用所受應力方位上的變化，以更進一步了解東久－米林剪 切帶曾受過的地體應力上的改變歷程。
圖1-6： 三期塑性變形作用之應力結構、葉理疊置情形、與葉理 交軸位態之關係示意圖。(a)水平層理S0。(b)第一期塑性變形作用 形成近垂直葉理面 S1 並旋動 S0。FIA set 1：第一組葉理交軸 (佘 寶珠，2003)。
圖1-6 (續) (c)第二期塑性變形作用形成近水平的 S2 和被剪動而 呈右旋的 S1。FIA set 2：第二組葉理交軸。(d)第三期塑性變形作 用形成近垂直的 S3 和被剪動而呈左旋的 S2:；FIA set 3：第三組 葉理交軸。
1.4 40Ar/39Ar定年法之原理與應用
鈍氣同位素具有惰性、易遷移性與稀少性等特質，使得鈍氣同位 素成為最佳之放射性同位素定年材料，以及良好的地化追蹤劑 (王佩 玲及羅清華；1997)。由於鉀元素在地殼中的含量頗豐，各種岩類以 及許多重要的造岩礦物亦均含有鉀，因此藉由激發待定年樣本中的鉀 變成氬元素，做 40Ar/39Ar 同位素定年分析就可由已知標準礦物的年 代來回推定年礦物年代。
40Ar/39Ar 同位素定年法之基本原理，首先由 Wänke and König (1959) 所提出，但因對於其中許多參數一直無法有效掌握，使得該 定年方法遲至1965年才由 Merrihue 等人發展出來，其後並經歷 Mitchell (1968) 及 York and Berger (1970) 等人，將此方法實際運用 於地質材料絕對年代之測量上，當時之測量材料主要是以隕石及月岩 等量少而難以取得之標本為主，真正大量地被運用於地球物質之年代 測量上，則遲至 1970 年初期使出現於文獻中。40Ar/39Ar 同位素定 年 法 的 主 要 功 用 在 於 探 討 經 歷 構 造 運 動 區 域 之 熱 歷 史 (thermal history)，可藉由各種礦物不同的封存溫度與時間關係，來探討此地區 所經歷的熱事件過程。截至目前為止，此法在探討地區性地史變遷之 研究方面，仍為一較有效的工具，並廣泛運用在世界各地的地質研究 工作中。