從野外觀察到一系列的斷層構造,由顯微薄片亦觀察許多破 裂面,此破裂面截切上述之各期塑性變形葉理,顯示此斷層構造 發生於塑性變形之後。由於斷層構造歸屬於脆性變形作用的結 果,表示岩體移動置低溫地壓區,當應力超過岩體強度極限時,
岩石發生破裂而形成。
3-5 各期基質葉理交軸(FIA)分析結果
本研究共測量出四期葉理,藉由赤平投影圖將所測得之連續 兩期葉理輸入,即可得葉理交軸。S0/1和 S1的交軸為第一組葉理 交軸 (FIA set I),S1和 S2的交軸為第二組葉理交軸 (FIA set II),
S2和 S3的交軸為第三組葉理交軸 (FIA set III)。
最早變形作用 (D1) 的擠壓力使 S0/1剪動並產生新的葉理面 S1,剪切方向為右旋,第一組葉理交軸便為 S0/1和 S1的交軸。整 合點蒼山地區各採樣點之葉理交軸,YDL015 的第一組葉理交軸 的走向較其他樣本點偏向東-西向 (99°-279°),YDL013 偏向西北 -東南向 (131°-311°),其他樣本的走向則為南-北向 (175°-355
°)。將第一組葉理交軸輸入玫瑰圖中 (圖 3-16),顯示其走向大致 呈南北向 (166°-346°)。
第二期變形作用 (D2) 產生的擠壓力使 S1 剪動並產生新的 葉理面 S2,剪切方向為左旋,S1和 S2的交軸便為第二期葉理交 軸。總體而言,第二組葉理交軸的走向擺幅較大,由西北向至南 北向都有,其中 05WX018 的走向呈東北向 (64°-244°)。將第二 組葉理交軸輸入玫瑰圖中 (圖 3-16),經過走向校正顯示其走向 大致呈南北向 (166°-346°)。
葉理面 S3,剪切方向為右旋,S2和 S3的交軸便為第三期葉理交 軸。整體而言,除 YDL018 走向呈東北向 (31°-211°),第三組葉 理交軸的走向大致呈西北-東南向。將第三組葉理交軸輸入玫瑰 圖中 (圖 3-16),經過走向校正,顯示其走向大致呈西北-東南向 (152°-332°)。
由於葉理交軸分析法 (FIA) 最重要的應用之一,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最 大擠壓力的方向,因此可用葉理交軸的位態來反推板塊相對運動 方向(Bell et al., 1995, 1998; Bell and Mares, 1999; Yeh and Bell, 2004)。且變形作用形成之葉理會受後期變動所影響,故各期變 動所形成之新葉裡面的位態無法精準的判斷變形期之應力方 向,僅能作為輔助葉理交軸來判斷各應力方向。
本研究所得的葉理交軸共有三組。第一組葉理交軸的位態 為南-北向,配合此變形期所形成的 S1之位態可判別在三維空間 中應力方向:σ1 為東-西向的水平擠壓力,σ2為垂直方向的岩 壓,σ3方向平行第一組葉理交軸的位態。第二組葉理交軸的位 態南-北向,配合此變形期所形成的葉裡面 S2之位態可判別變形 作用發生時之應力方向:σ1為東-西向的水平擠壓力,σ2 為垂 直岩壓,σ3的方向平行於第三組葉理交軸之位態。第三組葉理
交軸位態為西北-東南向,配合此變形期所形成的葉裡面 S3之位 態可判別變形作用發生時之應力方向:σ1為東北-西南向的水平 擠壓力,σ2為垂直岩壓,σ3的方向平行於第三組葉理交軸之位 態 (圖 3-16)。
第一組及第二組葉理交軸的位態為南-北向,第三組葉理交 軸轉為西北-東南向,表示在三期塑性變形作用時區域水平擠壓 力由東-西向轉為東北-西南向。
第一組葉理交軸 第二組葉理交軸 第三組葉理交軸
N=4 N=12 N=12
平均傾向:175-355 平均傾向:166-346 平均傾向:152-332
第一組葉理交軸
N-S
第二組葉理交軸
N-S
第三組葉理交軸
NW-SE
-第一組葉理交軸 第二組葉理交軸 第三組葉理交軸
N=4 N=12 N=12
平均傾向:175-355 平均傾向:166-346 平均傾向:152-332
第一組葉理交軸
N-S
第二組葉理交軸
N-S
第三組葉理交軸
NW-SE
-圖 3-16 三組葉理交軸之玫瑰-圖分析。第一組葉理交軸呈南-北向;第二組 葉理交軸呈南-北向;第三組葉理交軸呈西北-東南向 (rose diagram:
sector angle = 5°); 灰色箭頭:主要擠壓力方向。
3-6 礦物拉張線理統計結果
礦物拉張線理 (stretch lineation) 是拉長的岩石碎屑、礦物顆 粒或集合體等平行排列而顯示的線狀構造。當岩石受變形作用時 發生塑形拉長而形成的。在野外我們量測了一系列礦物拉張線之 位態,其傾角大致很緩 (圖 3-17),將所測量的數據數入赤平投 影圖統計,其結果如圖 3-18:在所分析的 143 個資料點中,最高 密集於西北向及西南向 (約 60%),第二密集於東北向 (約 30
%),而只有約 10%散佈於西南向。
本研究將野外測量之礦物拉張線進行統計分析,其分佈型態 有些偏轉但大致呈同心圓狀。根據 Teyssier (2001) 應變模擬三種 上部剛性地殼與下部塑性地殼剪動機制的結果,本研究的分析結 果最符合於模式一 (圖 1-5):即剛性地殼與塑性地殼之板塊邊界 同時進行剪切作用。據此,本研究推測點蒼山變質帶在塑性變形 期時的地體機制,上部剛性地殼與下部塑性地殼層進行水平剪切 活動,且剪動機制為上部剛性地殼與下部塑性地殼同時進行剪 動。結果更可顯示此區域地體模式並非 Tapponnier 等人 (1982) 提出整個大陸岩石圈為均一剛性體,變形作用穿越整個大陸岩石 圈之模式。
圖 3-17 點蒼山下關地區拍攝之礦物拉張線照片。其傾角呈近水平。
N = 143 N = 143
圖 3-18 礦 物 拉 張 線 數 據 統 計 結 果 (equal area plot, lower hemisphere projection)。