第二章 研究材料與方法
2-1 野外工作
本研究之野外工作大致區分為北、中、南三段，根據岩性分 布與構造特性，共採集定向岩石標本 (oriented rock sample) 12 個(表 2-1)，所採標本基本上為未風化的新鮮岩石，以傾斜儀標 記此標本之位態 (attitude: dip/dip direction)。北段野外調查地點 由洱源到煉鐵，採集 1 個定向標本：YDL007；中段野外調查地 點由下關到大理，採集 3 個定向標本：YDL012、05WX018、
05WX019 ； 南 段 野 外 調 查 地 點 由 漾 濞 至 平 坡 ， 沿 線 採 集 YDL013、 YDL015、 YDL017、 YDL018、 YDL020、 YDL022、
YDL023、及 YDL011 共 8 個定向標本。所採集之定向標本的岩 性除了 YDL011 為片岩之外，其餘皆為片麻岩 (位置見圖 2-1)。
2-2 葉理交軸(FIA)測量方法
表 2.1 本研究區採樣地點及定向標本之岩性。
Sample No.
site Latitude longitude
sample orientation (dip/dip direction)
Rock Type
YDL007 洱源-煉鐵 26.0038°N 99.8514°E
89°/121° Gneiss
05WX018 蒼山 25.69987N 100.11437°E
72°/10° Gneiss
05WX019 蒼山 25.69838N 100.11866°E
54°/164° Gneiss
YDL011 漾濞-平坡 25.5833°N 100.0462°E
84°/322° Schist
YDL012 蒼山中和寺 25.676°N 100.0744°E
60°/70° Augengneiss
YDL013 下關 25.5779°N 100.2017°E
68°/262° Augengneiss
YDL015 漾濞-平坡 25.5717°
E100.1815°
78°/293° Gneiss
YDL017 漾濞-平坡 25.5743°N 100.1482°E
59°/171° Gneiss
YDL018 漾濞-平坡 N25.5737N 100.1437°E
80°/172° Augengneiss
YDL020 漾濞-平坡 25.5668°N 100.1397°E
36°/117° Gneiss
YDL022 漾濞-平坡 25.5623°N 100.1232°E
83°/207° Gneiss
YDL023 漾濞-平坡 25.562°N 100.1193°E
89°/95° Gneiss
下元古界。蒼山群 ：片麻岩、片岩 粒變岩、混合岩、大理岩 第四系 。主要為砂、礫、黏土及碎石 普洱地區有基性火山岩 第三系上新統 。砂岩、砂礫岩、泥岩夾褐煤 下元古界。蒼山群 ：片麻岩、片岩
粒變岩、混合岩、大理岩 第四系 。主要為砂、礫、黏土及碎石 普洱地區有基性火山岩 第三系上新統 。砂岩、砂礫岩、泥岩夾褐煤
(a) (b)
下元古界。蒼山群 ：片麻岩、片岩 粒變岩、混合岩、大理岩 第四系 。主要為砂、礫、黏土及碎石 普洱地區有基性火山岩 第三系上新統 。砂岩、砂礫岩、泥岩夾褐煤 下元古界。蒼山群 ：片麻岩、片岩
粒變岩、混合岩、大理岩 第四系 。主要為砂、礫、黏土及碎石 普洱地區有基性火山岩 第三系上新統 。砂岩、砂礫岩、泥岩夾褐煤
(a) (b)
大，研究過程非常耗時費力。根據林郁伶 (2007)之變質岩顯微 構造分析測量之方法，一水平薄片加上兩垂直薄片，而兩垂直薄 片的間隔角度在 120 ?以下，是為精準且最具經濟效益的薄片數 量。首先，將定向標本回歸定向，將岩石標本放置沙箱中，依野 外標記將標本回推至原位態，並標明標本原先於 3D 空間之正北 方向。再根據林郁伶 (2007)之研究結果，每個岩石標本均切製 一片水平薄片與三片垂直薄片，此三片垂直薄片之方位分別與水 平薄片之主要葉理夾 45°、90°及 135°(圖 2-2)。使用前人判斷 FIA 走向的方法，以顯微鏡觀察定向標本薄片各期葉理之疊置關係與 旋 動 方 向 。 水 平 薄 片 可 呈 現 葉 理 面 和 水 平 面 的 交 面 線 理 (intersection lineation)，可觀察葉理面的走向及水平旋動方向；垂 直薄片可呈現葉理面和垂直面的交面線理，可觀察葉理面的視傾 角及垂直旋動方向。將所有薄片影像以顯微照相系統數位化為電 子圖檔，以美國 MediaCybernetics 公司影像分析軟體--Image Pro Plus 6.0 軟體測量軟體測量每個薄片的葉理之走向與視傾角。
根據葉理交軸的定義，如果能得到變質岩葉理的位態，就可 以很快速地利用電腦算出其交軸(FIA)的位態 (attitude: trend and plunge)，藉由 Image Pro Plus 6.0 軟體測量每個樣本之定向薄片
Matrix foliation Matrix foliation
圖 2-2 垂直薄片切製方式。以樣本的主要葉理面之水平方位於正北 135°為 例，其三片垂直薄片之水平方位則為 45°、90°及 180°。
使用軟體ImagePro 6.5測量30組交線線理
Intersection lineation on vertical section
horizontal section Intersection lineation
on horizontal section
vertical section foliation plane
使用軟體ImagePro 6.5測量30組交線線理
Intersection lineation on vertical section
horizontal section Intersection lineation
on horizontal section
vertical section foliation plane
Intersection lineation on vertical section
horizontal section Intersection lineation
on horizontal section
vertical section foliation plane
葉理皆測量 30 組以上之數據。將顯微薄片所量得同一期的葉理 走向及傾角數據，輸入至 Rod Holcombe 開發的 GEOrient 9.2 軟 體內，其運算出之 girdle 面的位態就是我們所測量最吻合之葉理 面的位態 (圖 2-3)。因 FIA 為葉理面之交軸，所以可藉由赤平投 影圖 (Stereonet) 將所測得之兩期葉理面的位態輸入，而其交線 即為 FIA。
本研究假設葉理交軸為兩期岩石岩基葉理的交軸，如同前人 對斑晶中葉理交軸的定義 (Hayward et al., 1990) ，葉理交軸垂直 於塑性變形期的擠壓力方向，並產生新的葉理面，因此可以用以 判別變形作用之水平擠壓力的方向，而葉理交軸之位態表示其伸 張方向。利用顯微構造觀察各葉理之旋動方向之疊置關係來判別 葉理面形成的先後順序，進而測量各期葉理面之位態。各期葉理 面受變形作用之關係如圖 2-4：沉積物受岩壓而岩化形成層理 S0，S0因板塊作用之水平擠壓力(σ1)及岩壓 (σ2) 作用下，形成 一組新葉理面 S1。S1剪切 S0，並使 S0呈逆時針左旋，而 S0和 S1交軸即為第一期變形作用的葉理交軸。以圖 2-4 第一期變形作 用為例，S1傾角較陡且第一組葉理交軸近水平，此期變形作用的 σ1 為水平擠壓力。當水平擠壓力減弱，或因擠壓作用生成之褶
轉為垂直應力而形成近水平之新葉理面 S2，岩壓伴隨水平擠壓力 的作用下，使 S1產生旋動 (圖 2-4 中以右旋表示)，而 S1和 S2的 交軸為第二期變形作用的葉理交軸。當岩壓減弱，板塊作用之水 平擠壓力大於岩壓時，第三期變形運動發生。水平擠壓力 (σ1) 成新葉理面 S3，並在岩壓 (σ2) 共同作用下使 S2右旋，S2和 S3
的交軸為第三期變形作用之葉理交軸。由近水平的葉理交軸及垂 直的新葉理面可知第三期變形作用的應力來源為水平擠壓力。
因此利用應力作用產生的各期葉理在 3D 空間中的位態，各 變形期葉理交軸之位態，與水平擠壓力方位的關係，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的應力方位及相對時 間的變化。
圖 2-4 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)。
