3-1 ~cyR T GPR

第三章 結果與分析

3-1 野外構造分析

野外觀察點蒼山地區之主葉理面的走向大致平行於紅河剪 切帶，礦物拉張線幾乎呈近水平(sub-horizontal)。褶皺構造為點 蒼山地區的構造特徵，由野外資料及露頭觀察可以顯示此區至少 經歷三期的褶皺事件 (圖 3-1，3-2)。第一期為受直立褶皺作用 (upright fold)，其褶皺軸面為西北-東南走向 ( ~N49°)，向北傾 斜，傾角介於 30°~ 82°；第二期為近水平褶皺事件，形成的葉理 大致呈西北-東南走向( ~N73°)，傾角介於 6°~ 49°；第三期為高 角度褶皺，葉理大致呈西北-東南走向( ~N62°)，向北傾斜，傾角 介於 43°~ 89°(圖 3-3)。

在點蒼山南部下關地區 (圖 2-1) 可由片麻岩與侵入岩體之 間的構造關係 (圖 3-2) 得知此區域經歷複雜的構造作用，顯示 此區域至少經歷三期岩漿入侵事件。圖 3-2 可以清楚觀察整個岩 石受到強烈的褶皺作用，片麻岩先被鉀長石岩脈侵入，再由黑雲 母淡色花岡岩侵入，且片麻岩的葉理和褶皺又被偉晶花岡岩脈所 截切。最後強烈的塑性變形作用形成明顯的礦物拉張線，此近水 平的礦物拉張線形成於變質作用、褶皺事件及花岡岩侵入之後。

S₁ S₂

F₂

S₂

F₁ S₁

N

S₂

F₂

S₂

F₁

N

圖 3-1 點蒼山第一期褶皺與第二期褶皺關係圖。第一期褶皺軸面 (S₁) 被第 二期褶皺軸面 (S2) 再褶皺。

圖 3-2 點蒼山變質帶第二期與第三期褶皺關係。(a)近水平褶皺褶皺再褶皺 事件；(b)共軸疊加褶? 關係-第三型 (Ramsay, 1987)。

S₃

F₂ S₃

2

(a)

F

(b) S₃

F₂ S₃

2

(a)

F

(b)

1

2 4

6

5cm 1

2 4

6

5cm

圖 3-3 點蒼山南段下關地區片麻岩及淡色花岡岩之侵入關係，由老到年輕 依序為：(1)黑雲母片麻岩；(2)鉀長石花岡岩；(3)偉晶花岡岩；(4) 石榴子石、黑雲母岩脈。

D1 D2 D3

E-W upright fold NW-SE recumbent fold

NW-SE upright fold

N=118

N=12 N=129

S_0/1+S₁ S₁+S₂ S₂+S₃

D1 D2 D3

E-W upright fold NW-SE recumbent fold

NW-SE upright fold

N=118

N=12 N=129

S_0/1+S₁ S₁+S₂ S₂+S₃

圖 3-4 野外構造測量數據。將野外測量的葉理面依褶皺及葉理截切關係分 期，將其位態繪製於赤平投影圖(equal area plot, lower hemisphere

3-2 顯微構造分析

本研究顯微構造分析共使用 12 個定向標本，共 48 片光礦薄 片，結果測量出四期相互疊置的葉裡面：S0/1、S1、S2、S3。

3-2.1 S

S_0/1 是最早發育的顯微構造，在經歷如此複雜的大地構造 下，不易保存於岩體中，所以出現在標本中的數量較少，且點蒼 山地區之岩體多呈糜嶺岩化，礦物顆粒小，S0/1更不易於觀察。

圖 3-5 為所觀測之 S0/1結果，所有標本中只有 YDL012、YDL013、

YDL015 及 YDL020 四組岩石薄片可觀察到。S_0/1被後期葉理面 S₁截切並順時針剪動，在水平薄片與垂直薄片中 S0/1的剪切向呈 順時針旋動(圖 3-6)。測量結果顯示 S0/1葉理面呈近水平(8°~ 27°, 圖 3-5) ，傾向向北，走向為西北-東南向；其中 YDL020 走向略 偏東-西向。

3-2.2 S

S₁為顯微構造觀察到的第一期變形作用形成之葉理面，其截 切剪動 S0/1，且被 S2所截切剪動。所有 12 個標本中均可觀察到 S1，為部份的主要岩基葉理。可藉由礦物順著岩基左旋剪動而形

Fit girdle：49/17 Fit girdle：44/19

YDL013_S_0/1 YDL015_S_0/1

Fit girdle：10/27

YDL020_S_0/1 YDL012_S_0/1

Fit girdle：48/21

(a) (b)

N=65 N=93 N=62 N=46

Fit girdle：49/17 Fit girdle：44/19

YDL013_S_0/1 YDL015_S_0/1

Fit girdle：10/27

YDL020_S_0/1 YDL012_S_0/1

Fit girdle：48/21

(a) (b)

N=65 N=93 N=62 N=46

Fit girdle：49/17 Fit girdle：44/19

YDL013_S_0/1 YDL015_S_0/1

Fit girdle：10/27

YDL020_S_0/1 YDL012_S_0/1

Fit girdle：48/21

(a) (b)

N=65 N=93 N=62 N=46

圖 3-5 點蒼山區域地質圖與採樣點之 S0/1 顯微分析結果。(a)中段僅在 YDL012 觀察到 S0/1。(b)S0/1在南段東-西向剖面的位態。

YDL012 N N YDL012 N N

(a) _{YDL012 YDL012} ^{N N N N} (a)

S₂ S₁

S_0/1

S₃

1mm 1mm

S₂ S₁

S_0/1

S₃ S₂

S₁

S_0/1

S₃

1mm 1mm (b)

S₂ S₁

S_0/1

S₃

1mm 1mm

S₂ S₁

S_0/1

S₃ S₂

S₁

S_0/1

S₃

1mm 1mm

S₂ S₁

S_0/1

S₃

1mm 1mm

S₂ S₁

S_0/1

S₃ S₂

S₁

S_0/1

S₃

1mm 1mm (b)

圖 3-6 定向標本 YDL012(片麻岩)，由顯微構造觀察結果在水平片和垂直片 皆有四期岩基葉理。紅色線，S0/1；綠色線，S1；藍色線，S2^；黑色 線，S3。(a)水平薄片照片；(b)水平薄片葉理疊置示意圖;(c)垂直薄片 照片；(d)垂直薄片葉理疊置示意圖。

YDL012-135°

(a)

(a)

1mm S

S

S

S

(b)

1mm S

S

S

S

(b)

圖 3-6 (續)。

成的葉理面，石英、長石帶沿葉理面拉長方向及 S0/1受旋動的尾 端來判斷剪動方向。S1 在水平薄片及垂直薄片中為逆時針旋動 (圖 3-5)。將 S₁依北中南三段分析：北段的 YDL007 走向呈西北- 東南向，向北傾斜，傾角 58°；中段三個樣本中，05WX018 走 向為西北-東南向，YDL012 及 05WX019 的走向較北段偏南-北 向，傾面向北，傾角均呈高角度( 65°~80°)；南段的八個採樣點 中，S1的葉理面則一致表現西北-東南走向，亦為高角度傾角( 65

°~82°)，其中 YDL017 的 S1傾面向南，其餘樣本 S1的傾面皆向 北 (圖 3-7)。

3-2.3 S

S2為本研究觀察到的第二期變形作用形成之葉理面，其截切 剪動前一期葉理面 S1，被後期葉理面 S3所截切剪動。S2在所有 的 12 個標本中均可觀察到，且大部分為標本中的主要岩基葉理 面，葉理表現明顯。S₂在水平薄片及垂直薄片中呈順時針旋動，

可由黑雲母等基質經右旋而形成的葉理面、石英、長石等礦物沿 葉理面拉長方向及 S₁受旋動的尾端來判斷剪動方向。在 YDL011 (圖 3-8)、YDL013、YDL018 等岩石薄片中可清楚看見一近水平 褶皺軸，此近水平褶皺應為第二期變形作用所造成。S2的走向無

Fit girdle：19/58

YDL007_S₁

YDL012_S₁ Fit girdle：85/80

05WX018_S₁

Fit girdle：81/78

05WX019_S₁

(a)

N=112

N=112

N=109

N=102 Fit girdle：336/62

Fit girdle：19/58

YDL007_S₁

YDL012_S₁ Fit girdle：85/80

05WX018_S₁

Fit girdle：81/78

05WX019_S₁

(a)

N=112

N=112

N=109

N=102 Fit girdle：336/62

圖 3-7 點蒼山區域地質圖與採樣點之 S1顯微分析結果。(a) S1在北段與中段的位態；(b)S1在南段的位態(傾向/傾角，單位：度)。

YDL013_S₁ Fit girdle：42/71

YDL018_S₁ Fit girdle：65/74

Fit girdle：77/72

YDL020_S₁ Fit girdle：66/67

YDL022_S₁

YDL023_S₁

YDL011_S₁ Fit girdle：56/65

(b)

YDL017_S₁

Fit girdle：18/67

YDL015_S₁ N=87 N=86 N=107

N=77

N=90

N=106

N=90

N=60 Fit girdle：53/82

YDL013_S₁ Fit girdle：42/71

YDL018_S₁ Fit girdle：65/74

Fit girdle：77/72

YDL020_S₁ Fit girdle：66/67

YDL022_S₁

YDL023_S₁

YDL011_S₁ Fit girdle：56/65

(b)

YDL017_S₁

Fit girdle：18/67

YDL015_S₁ N=87 N=86 N=107

N=77

N=90

N=106

N=90

N=60 Fit girdle：53/82

圖 3-7 (續)。

YDL011 NN YDL011 NN

S2 S2

1mm 1mm S2

S2

1mm 1mm

(b)

S2 S2

1mm 1mm S2

S2

1mm 1mm

(b)

圖 3-8 定向標本 YDL011，顯微構造觀察 西北-東南向近水平褶皺軸面 (S2)。(a)水平薄片照片，可見許多小褶皺；(b)水平薄片葉理構造 示意圖(c)垂直薄片照片，可觀察到明顯的褶皺軸與褶皺線理;(d) 垂直薄片葉理構造示意圖。

YDL011-0°

(c) _YDL011-0°

(c)

1mm S ₂

S ₁

(d)

1mm S ₂

S ₁

(d)

規律性，傾角大多近水平 (圖 3-9)。將北段及中段四個採樣點一 起分析：北段 YDL007 及中段 YDL012、05WX018 之 S2走向為 西北-東南向，傾角為近水平 ( 3°~ 24°)，05WX019 的走向亦為 西北-東南向，但傾角略陡一些 ( 41°)；從南段東-西向採樣地點 來分析，S2的走向及傾向無規律性：YDL013、YDL017、YDL022、

及 YDL011 走向為西北-東南向，YDL015、YDL023 走向較偏向 東-西向，而 YDL018 及 YDL020 走向為東北-西南向。南段 S2

傾角亦較平緩，呈近水平 ( 8°~ 35°,圖 3-9)。

3-2.4 S

S₃在本研究觀察到的第三期變形作用形成之葉理面，其截切 剪動早期葉理面 S2，為一平直且未受後期變動的葉理面，可知第 三期變形作用應為紅河剪切帶中所受最後一期之塑性變形事 件。S3亦在出現於所有的 12 個標本中，為少部份標本的主要岩 基葉理。因未有後期的塑性變形剪動影響，僅能以 S₂尾端拉長 方向及因 S₂截切所產生的不連續面來判別。薄片中所觀測每一 S₃的間距比前三期的葉理間距大，且間距大致相同 (圖 3-6)。S₃ 的位態與 S₁相近，除 YDL018 走向為東北-西南向，向南傾斜之

YDL007_S2

YDL012_S₂

05WX018_S₂

05WX019_S₂

(a)

Fit girdle：56/9

Fit girdle：40/24

Fit girdle：65/3

Fit girdle：29/41

N=122

N=116

N=124

N=120 YDL007_S2

YDL012_S₂

05WX018_S₂

05WX019_S₂

(a)

Fit girdle：56/9

Fit girdle：40/24

Fit girdle：65/3

Fit girdle：29/41

N=122

N=116

N=124

N=120

圖 3-9 點蒼山區域地質圖與採樣點之 S2顯微分析結果。(a) S2在北段與中段的位態; (b)S2在南段的位態 (傾向/傾角，單位：度)。

YDL013_S2

Fit girdle：46/31

YDL018_S₂

YDL011_S2

(b)

YDL015_S2

Fit girdle：224/11

YDL017_S2

Fit girdle：104/31

Fit girdle：189/25 ^YDL020_S2 Fit girdle：123/35

Fit girdle：36/22 Fit girdle：4/20

Fit girdle：53/17

YDL023_S2

YDL022_S2

YDL013_S2

Fit girdle：46/31

YDL018_S₂

YDL011_S2

(b)

YDL015_S2

Fit girdle：224/11

YDL017_S2

Fit girdle：104/31

Fit girdle：189/25 ^YDL020_S2 Fit girdle：123/35

Fit girdle：36/22 Fit girdle：4/20

Fit girdle：53/17

YDL023_S2

YDL022_S2

N=104 N=115

N=122 N=117

N=93

N=120

N=90

N=81

YDL013_S2

Fit girdle：46/31

YDL018_S₂

YDL011_S2

(b)

YDL015_S2

Fit girdle：224/11

YDL017_S2

Fit girdle：104/31

Fit girdle：189/25 ^YDL020_S2 Fit girdle：123/35

Fit girdle：36/22 Fit girdle：4/20

Fit girdle：53/17

YDL023_S2

YDL022_S2

YDL013_S2

Fit girdle：46/31

YDL018_S₂

YDL011_S2

(b)

YDL015_S2

Fit girdle：224/11

YDL017_S2

Fit girdle：104/31

Fit girdle：189/25 ^YDL020_S2 Fit girdle：123/35

Fit girdle：36/22 Fit girdle：4/20

Fit girdle：53/17

YDL023_S2

YDL022_S2

N=104 N=115

N=122 N=117

N=93

N=120

N=90

N=81

圖 3-9 (續)。

YDL007_S₃

YDL012_S₃

05WX018_S₃

05WX019_S₃

(a)

Fit girdle：30/62

Fit girdle：55/66

Fit girdle：20/65

Fit girdle：59/72

N=110

N=120

N=96

N=113 YDL007_S₃

YDL012_S₃

05WX018_S₃

05WX019_S₃

(a)

Fit girdle：30/62

Fit girdle：55/66

Fit girdle：20/65

Fit girdle：59/72

N=110

N=120

N=96

N=113

圖 3-10 點蒼山區域地質圖與採樣點之 S3顯微分析結果。(a) S3在北段與中段的位態; (b)S3在南段的位態 (傾向/傾角，單位：度)。

YDL013_S₃

YDL018_S₃

YDL022_S₃

YDL023_S₃

YDL011_S₃

(b)

YDL015_S₃ YDL017_S₃

Fit girdle：63/68 ^YDL020_S3

Fit girdle：56/74

Fit girdle：57/68 Fit girdle：230/70

Fit girdle：27/81

Fit girdle：122/76

Fit girdle：74/60

Fit girdle：62/65

N=120 N=94 N=120

N=72 N=119

N=120

N=74

N=105 YDL022_S₃

YDL013_S₃

YDL018_S₃

YDL022_S₃

YDL023_S₃

YDL011_S₃

(b)

YDL015_S₃ YDL017_S₃

Fit girdle：63/68 ^YDL020_S3

Fit girdle：56/74

Fit girdle：57/68 Fit girdle：230/70

Fit girdle：27/81

Fit girdle：122/76

Fit girdle：74/60

Fit girdle：62/65

N=120 N=94 N=120

N=72 N=119

N=120

N=74

N=105 YDL022_S₃

圖 3-10 (續)。

Stretching Lineation On Foliation Surface

Shear Plane

S

C Wall

Rock Stretching Lineation

On Foliation Surface

Shear Plane

S

C Wall

Rock

外；其他則一致呈西北-東南向，向北傾斜，各樣本均有一較陡 的傾角 (65°~81°, 圖 3-10)。

3-3 各期基質葉理交角差

點蒼山變質帶的變質岩體大多以片麻岩為主，片麻岩為地殼 變動時伴隨中度-高度變質作用下所產生，其岩組為片麻岩狀岩 理 (gneissic texture)。當岩體受非共軸應力的塑性變形作用下，

岩體會產生新的葉理面並剪動前一期之葉理，葉理之間會有相互 疊置關係；如此，當變質岩經歷一次塑性變形後，應可觀察到兩 期葉理：前一期被變動的葉理，和這一期作用所形成的新葉理。

這些片麻岩狀岩理的形成與糜嶺岩(mylonite)的 S-C 組構 (fabric)不同 (圖 5-1)。S-C 組構普遍被認為是剪切帶中存在的典

圖 3-11 剪切面上 S-C 岩組與應力方向(Hanmer and Passchier, 1991)。

型岩組，主要發育於由糜嶺岩為特徵的塑性剪切帶中。S 葉理是 指由礦物或礦物集合體優選定向形成的葉理，通常由片狀礦物、

強烈拉長的絲帶狀石英或多個石英顆粒組成的石英條帶和其他 強烈拉長的礦物定向而成。在規模較大的韌性剪切帶中，S 葉理 往往被一系列近於平行或平行的小剪切帶切割，叫做剪切條帶劈 理，也稱 C 葉理。C 葉理是由動態重結晶的細條帶石英、細粒長 石及其蝕變形成的高嶺土質條帶組成的窄帶。在剪切帶內，S 葉 理的方位一般隨帶內應變的強弱而不同，在剪切帶邊部弱應變 帶，S 面與剪切帶的邊界呈 45°夾角，但隨著應變向剪切帶中心 的逐漸增強，夾角也相應變小，甚至平行於 C 面 (Davis and Reynolds, 1996)。

為了判斷點蒼山變質帶的各期葉理是否為 S-C 組構，本研究 利用赤平投影圖(stereonet)測量各期基質葉理之交角差：四組 S0/1

與 S1的交角差都大於 45° (53°-64°, 圖 3-12)；十二組 S1與 S2

的交角差中，其中 YDL011 及 YDL013 小於 45°，其餘都大於 45°

(51°-81°,圖 3-12)；十二組 S₂ 與 S3的交角差中，05WX019、

YDL012、YDL013、YDL015、YDL018 小於 45°，YDL011 約等 於 45° (45.6°)，其餘大於 45° (46°-83°,圖 3-12)。

S-C 組構指出紅河剪切帶曾左移活動過 (Leloup et al.,1993, 1995, 2001)，其採集的標本均位於紅河剪切帶上各變質岩體的片麻岩 核心位置。本研究比對採集樣本的位置以及葉理面夾角差，顯示 在點蒼山核心部份的樣本，其葉理面夾角差多大於 45°；而在剪 切帶邊緣上的樣本 (YDL011 及 YDL013)，其葉理面夾角差則等 於或小於 45° (圖 3-13)。此表示紅河剪切帶上的葉理組構並非 S-C 組構，位於剪切帶邊緣上的樣本，由於受剪動力較強烈，導致葉 理交角經旋動而變小，故分析方法應為片麻岩理疊置關係。

0 45 90

YDL007 05WX018 05WX019 YDL012 YDL013 YDL015 YDL017 YDL018 YDL020 YDL022 YDL023 YDL011

sample No.

角度(°) s0/s1

s1/s2 s2/s3

圖 3-12 各期基質葉理面之交角差。以 45°為區分線：S0/1_1葉理交角差均大 於 45°; S1_2葉理交角差除 YDL011、YDL013 之外，其餘大於 45°; S1_2

葉理交角差除 05WX019、YDL012、YDL013、YDL018 之外，其 餘大於 45°。

0 45 90

1

角度( ° )

61.8 61.8 61.8 61.8

0 45 90

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

YDL007

05WX018

05WX019

YDL012

S₁/S₂ 0 45 90

S₂/S₃

S₁/S₂ 0 45 90

S2/S3

S₁/S₂ 0 45 90

S₂/S₃

S₁/S₂ 0 45 90

S2/S3

S_0/1/S₁

S_0/1_S₁ S₁_S₂ S₂_S₃

0 45 90

1

角度( ° )

61.8 61.8 61.8 61.8

0 45 90

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

YDL007

05WX018

05WX019

YDL012

S₁/S₂ 0 45 90

S₂/S₃

S₁/S₂ 0 45 90

S2/S3

S₁/S₂ 0 45 90

S₂/S₃

S₁/S₂ 0 45 90

S2/S3

S_0/1/S₁

S_0/1_S₁ S₁_S₂ S₂_S₃

圖 3-13 點蒼山區域地質圖與樣本點各期基質葉理交角差。藍底：交角差小於 45 度；黃底：交角差約等於 45 度。

各期葉理面角度差

0 45 90

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

45 90

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

YDL013 YDL015

YDL017 YDL018

YDL020

YDL022

YDL023

YDL011

S1/ S 2

0 45 90

S2/S S₁/ S₂ 3

0 45 90

S₂/S₃

S1/S 2

0 45 90

S2/ S 3

S1/S 2

0 45 90

S2/ S 3

S₁/S₂ 0 45 90

S₂/ S₃

S1/ S 2

0 45 90

S₂/S₃

S_0/1/ S₁ S

1/S 2

0 45 90

S2/S S_0/1/ S₁ 3 S1/S

2

0 45 90

S2/ S S 3

0/1/S 1

S

_S

S

_S

S

_S

各期葉理面角度差

0 45 90

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

0 45 90

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

45 90

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

0 4 5 9 0

1

角度( ° )

YDL013 YDL015

YDL017 YDL018

YDL020

YDL022

YDL023

YDL011

S1/ S 2

0 45 90

S2/S S₁/ S₂ 3

0 45 90

S₂/S₃

S1/S 2

0 45 90

S2/ S 3

S1/S 2

0 45 90

S2/ S 3

S₁/S₂ 0 45 90

S₂/ S₃

S1/ S 2

0 45 90

S₂/S₃

S_0/1/ S₁ S

1/S 2

0 45 90

S2/S S_0/1/ S₁ 3 S1/S

2

0 45 90

S2/ S S 3

0/1/S 1

S

_S

S

_S

S

_S

圖 3-13 (續)。

3-4 點蒼山之應變演化

因此，本研究依據顯微構造觀察葉理之疊置關係與旋動方 向，結果測量出四期葉理面：S0/1、S1、S2、S3（圖 3-14），推測 點蒼山變質帶經歷了三期塑性變形作用：D1、D2、D3。

3-4.1 第一期變形作用(D

)

D₁ 是點蒼山地區所觀察到最早期的變形事件。由野外構造 觀察，S₁為等斜直立褶皺 (isoclinal upright folds)，西北-東南走 向，高角度傾角。根據顯微構造的分析，顯示 S₁將近水平之葉 理 S_0/1順時針旋動。據此，本研究推測 D₁為一右剪的水平擠壓 事件，形成等斜直立褶皺。

3-4.2 第二期變形作用(D

)

由野外觀察顯示點蒼山變質帶之主要葉理面呈近水平，所以 D2 為此變質帶最顯著的變形事件。此變形期造成西北-東南向的 近水平褶皺 (sub-horizontal folds)，形成近水平的主要葉理面。

由眼球狀片麻岩無法判別其剪動方向，顯示此塑性變形受強烈的 純剪切作用(pure shear, 圖 3-15)。顯微構造分析結果，在垂直薄 片中顯示 S 將 S 由垂直向逆時針旋動為近水平向 (top to NW,

N=4

N=12

N=12

N=12 N=12

N=129 N=118

N=130 N=141

N=24 Field data

Micro data

Total data

平均位態： 66/62 平均位態： 49/56 平均位態： 72/18

平均位態： 36/20 平均位態： 53/68 平均位態： 65/13 平均位態： 53/70

平均位態： 49/40 平均位態： 73/18 平均位態： 67/62

N=4

N=12

N=12

N=12 N=12

N=130 N=141

N=24 Field data

Micro data

Total data

平均位態： 66/62 平均位態： 49/56 平均位態： 72/18

平均位態： 36/20 平均位態： 53/68 平均位態： 65/13 平均位態： 53/70

平均位態： 49/40 平均位態： 73/18 平均位態： 67/62

S_0/1 S₁ S₂ S₃

N=4 N=4

N=12

N=12

N=12 N=12

N=129 N=118

N=130 N=141

N=24 Field data

Micro data

Total data

平均位態： 66/62 平均位態： 49/56 平均位態： 72/18

平均位態： 36/20 平均位態： 53/68 平均位態： 65/13 平均位態： 53/70

平均位態： 49/40 平均位態： 73/18 平均位態： 67/62

N=4

N=12

N=12

N=12 N=12

N=130 N=141

N=24 Field data

Micro data

Total data

平均位態： 66/62 平均位態： 49/56 平均位態： 72/18

平均位態： 36/20 平均位態： 53/68 平均位態： 65/13 平均位態： 53/70

平均位態： 49/40 平均位態： 73/18 平均位態： 67/62

S_0/1 S₁ S₂ S₃

N=4

圖 3-14 點蒼山變質帶各期葉理面極 (pole)分析結果。Field data：野外測量資料；Micro data：顯微構造分析結果；total：總和野外資料 與顯微構造之葉理面分期結果; 紅線：平均位態 (equal area plot, lower hemisphere projection)。

圖 3-15 眼球狀片麻岩受純剪切作用，無法判斷其剪動方向。

bottom to SE)，因此推測 D2的應力來源可能為重力崩塌而造成垂 直方向的壓縮作用。

3-5.3 第三期變形作用(D

)

D₃ 為本研究觀察到最年輕的塑性變形事件。由野外觀測此 變形期形成開闊直立褶皺(open upright folds)，褶皺尺度很大，呈 一穹丘結構。褶皺軸面為近垂直傾角，走向呈西北-東南向。從 野外構造觀察此直立褶皺 F3 將 D2所形成之褶皺 F2再褶皺(圖 3-2)， 其 型 態 為 兩 期 褶 皺 疊 加 的 四 種 基 本 型 式 中 的 第 三 型

（Ramsay, 1987）。在顯微構造分析中，S3將 S2右剪順時針旋動，

3-4.4 第四期變形作用(D

)

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 S_0/1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)。