關於台灣島的形成,在地質學界有不同的看法。一種看法認為,台灣是東亞島弧中的一個環節,它的形成與東亞島弧的形成、發展,有著密切的關系。所謂東亞島弧即指東亞大陸架與太平洋西部海溝之間的島弧,包括乾島群島、日本群島、琉球群島、台灣及其附近小島、菲律賓群島等。東亞島弧的形成,是以東亞褶皺山系的出現為標志。而東亞褶皺山系的出現則是由於以下因素造成的:在地殼運動中,東亞大陸架一方面受到來自大陸方向的強大擠壓力,另一方面又受到巨大而堅硬的太平洋地塊的阻抗,于是在它前沿形成了一系列按東北——西南方向排列的山脈,那就是東亞褶皺山系,當它露出海面時,便構成了東亞島弧。


單就台灣講,由於地殼運動的結果,產生褶皺、隆降而奠定台灣地質的基礎。這大約是在地質年代的中生代的三迭紀的事,距今差不多2億年。此後在很長時間裏,這裏又為海水所淹沒,直到距今約4000萬年時,地球上最近的一次造山運動即喜馬拉雅運動,使台灣及其附近小島再受到造山運動的影響,又發生多次的地殼運動,台灣大部分地區因受擠壓褶皺而上升,大約距今1000到2000萬年時,又重新被海水淹沒,只有高聳的中央山脈突露出海面,後來長期在山脈的兩側,集起大量的沉積物。 


 接著在距今200到300萬年前,造山運動又再劇烈進行,中央山脈再度擠壓上升,其兩側也褶皺成山,顯露出海面,那就是中央山脈東的台東山脈西的玉山山脈、阿理山山脈,終形成了台灣的現代地形。因為越是靠近太平洋,受到太平洋地塊的阻抗越大,褶皺山脈的山勢越高聳,所以台灣的地勢比起它的內陸的福建等都來得高峻;也就因此,即使台灣島本身,也是東邊比西邊陡峭。 


 另一種看法是,台灣地層與大陸屬於同一結構,在距今100萬年前後,它本是大陸的一部分,同大陸連線在一起,最多是一個半島。第四紀後因地層變動,局部陸地下沉,出現了台灣海峽,使台灣成了海島。持這種看法的人還指出,即使出現了海峽,澎湖列島南部同福建陸地之間,直到5400年前,還有一條經過台灣礁的陸地聯系著,而澎湖與台灣的陸地聯系則一直維持到距今6200年前。


  有人還從研究台灣的史前文化來證明上述見解的正確性。人們在台東長濱鄉八仙洞發現了舊石器時代的文化遺址,那裏出土的石制品有6000餘件,都與大陸(特別是南部地區)出土的舊石器時代的石製品,無論在製作技術上或基本類型上,都沒有多大的差別。有人發現,從高雄縣鳳鼻頭一帶發掘出的史前時期的彩陶和黑陶,與大陸出土的新石器時代的彩陶和黑陶非常相似,還有人在台北縣淡水鎮八裏鄉八盆坎地方發掘的青銅制成的兩翼式箭頭,經切片化驗,發現它的冶鑄方法是大陸殷商時代的。


  此外,人們在淡水河流域還發現,那裏出土的赤褐的粗砂陶器與福建金門縣出土的黑色和紅色的陶器在刻紋等方面很相近,可能屬於同一類型。這些自然只能從兩邊曾是以陸相連中來說明。支持這種看法的人,還從台灣古代動物化石來證明有人在台灣西部發現許多大型哺乳類——如象、犀牛、野牛、野鹿、劍虎等的化石,說明早在距今100萬年左右有大批動物,從大陸別地移到原屬大陸的台灣。也有考察野生植物後指出,台地野生植物和大陸上的野生植物相比,多是大同小異的,大多相同相近或近緣。據統計,台灣洋齒類以上的野生植物達3800多種,其中有1000種(佔28%)與大陸完全相同,等等。


  把上述兩種看法概括一下可以看出,不管那種都指出台灣是由地殼運動而出現的。此外還有一種說法,認為在地質年代新生代的第四紀以前台灣同大陸分開的,第四紀以後有過合在一起的時候。這因為,第四紀更新世前期即距今100萬年左右,由於地殼上升的變動和地球上氣候變冷的影響,沿海地區出現了陸地面積擴大的情況,那時候台灣海峽的海水可能幾乎退乾,成了陸地,于是出現了台灣同大陸連成一片的局面。後來到了更新世後期,地球上氣候轉暖,海水上升,陸地減少,台灣海峽又再出現,台灣同大陸又隔開了。以後又再相連、相隔。如此經過了多次反復。自然相隔的時間很長,而相連的時間也不很短。台地的大型哺乳動物就是在兩地相連時從大陸別地進入台灣的;人類史前文化,也是在兩地相連時一部分人從大陸帶進台灣的。  三說各有道理,何說為是,有待於人們進一步研究。



 


台灣島形成大事記


1.串起台灣漫長的形成史——每顆岩石在形成中,都悄悄地記錄下台灣這塊土地的變化: (1)沈積岩透露出台灣是在海底形成的 (2)火成岩告訴我們,台灣也曾火山爆發 (3)變質岩是造山運動的最佳見証


2.岩層上的彎褶、斷裂,正顯示板塊推擠的威力……從岩石透露的各種蛛絲馬跡,地質學家正努力的復原出台灣一億五千萬年來漫長而精采的形成故事。



1億5000萬年前:印度大陸板塊北移撞上歐亞大陸板塊,形成喜馬拉雅山脈。


台灣第一次造山運動:1.5億~7000萬年前,古太平洋板塊與歐亞大陸板塊相擠,將大陸棚的沈積物推擠出來,形成最早的古台灣島,所以一億年前台灣還在海底沈睡著呢? 


7000萬年前~5000萬年前:板塊推擠力量消失,造成歐亞大陸板塊張裂,陷落出許多海底盆地,堆積更多沈積物,形成「沈積岩」。


5000萬年前~2000萬年前:北港高地露出水面,形成台灣島陸地的一部份,質地較堅硬,故雖板塊互擠,擠出一列列山脈時,只有北港高地仍屹立不動,筆直的山脈因而在此明顯繞彎,同時雲林、北港一帶地震特別少,也是受到堅硬的北港高地之福蔭。


2000萬年前~1000萬年前:歐亞大陸板塊再度張裂岩漿冒出,凝固成熔岩平台的「澎湖群島」誕生。東南方遙遠的火山島串,正緩慢向台灣推進


台灣第二次造山運動:1000萬年前~400萬年前菲律賓海海板塊,和歐亞大陸板塊推擠,造成最大規模的一次造山運動,形成中央山脈,經過板塊這麼一擠,這些沈積物陸續被擠出水面,隆起成為陸地。


 



500萬年~200萬年前:台灣東北部、北部,開始一連串火山爆發,著名的有龜山島、基隆嶼、大屯火山群、觀音山和基隆火山群(1000萬年來的這一次造山運動,至今仍持續著,中央山脈、雪山山脈,每年仍平均升高0.7cm)。



200萬~20萬年前:台灣島東南方火山島串,在菲律賓海海板塊再度推移下,終於併入了台灣島形成今天的海岸山脈。(菲律賓海海板塊被熔成岩漿,再由裂縫噴出地面,便在台灣北部發生一連串的火山爆發,一直延續到20萬年前才停止,造成大屯火山群。)



1萬2000年前:又一次冰河期,海水面降低,台灣海峽乾涸消失,於是與大陸連接了起來,海水結凍,水面下降100多公尺,於是與大陸連成一片,與今天的台灣面貌又不同了。可見變化一直沒有停止,中央山脈仍在長高中,海岸還在推移中… 想想看, 數百萬年後的台灣島, 會變成什麼樣子呢?


 


地球的地質大約有46億年的歷史,而台灣島的誕生,大約在距今650萬年前,也就是說,如果把46億年比喻為一小時,台灣島就是在最後5秒鐘才出世的。台灣島的生成有著許許多多關於土地的故事,故事中有億萬年的光陰歲月,也有地殼變動的真實明證,更重要的是,面積不大但地質構造豐富、地貌多元的台灣島在地質學家眼中可是位罕見的驚世美女呢。有幸生長在這兒的我們怎能不對台灣島悉心探究一番呢?


  臺灣島的誕生是一場無比精彩的演出,從地質學家經年累月的實地考察中,台灣島的身世漸漸可以看出端倪,依照年代歷程台灣島的誕生大致可以區分為六個主要的場次:


 


第一場次


  是在大約一億四干萬年到六千五百萬年前歐亞板塊與古太平洋板塊運動造成板塊從海底冒出來這是台灣島的肇始。


 


第二場次


  是在大約六千五百萬年前到一千萬年前板塊開始張裂了,而大陸華南一帶侵蝕下來的沉積物沈積在張裂的盆地中,形成今天台灣島主要沉積岩來源,張裂同時產生了激烈的火山活動,澎湖群島在這時誕生了。


 


第三場次


  在大約一千萬年前到六百萬年前,板塊之間的擠壓趨向劇烈,菲律賓板塊擠壓歐亞板塊,南中國海板塊持續的隱沒到菲律賓板塊的下面,形成了現今海岸山脈的火山島弧。


 


第四場次


  在大約六百萬年前到兩百萬年前,菲律賓板塊擠壓歐亞板塊,成為最大規模的造山運動,新生的台灣島正式宣布現身了。


 


第五場次


  是在兩百萬年前到二十萬年前菲律賓板塊向歐亞板塊下方隱沒,台灣島東北方產生一連串的火山噴發,而合灣島東南方的火山島經過長途跋涉,大約在五十萬年前併入了台灣島,也就形成今天的海岸山脈。


 


第六場次


  最富趣味性的場次終於發生在大約一萬八千年前,最後一次冰河期的氣候變冷,使得海水結凍,海面下降大約150公尺,台灣海峽消失了,袒露出海底大陸棚,台灣島與大陸竟然相連了。


 


  經歷了一億多年激烈的變遷之後,台灣島成為今天美麗的島嶼,我們很慶幸能夠在它的身上生活紮根,同時又有機會親眼見證大地的歷史。事實上,地貌的形成,與地理環境中許多的營力作用有著密不可分的關係,也和地球本身的地質與構造息息相關;億萬年來,台灣島的地理型態不停的在變化,只要多用一點心,就不難發覺在台灣島上處處都是時光和板塊運動所刻劃的皺紋。


  台灣島,海洋來的福爾摩沙!是我們心愛的島嶼!也曾經是地球上最精彩的表演之一,而且這場演出目前仍在上演中呢!


 


台灣是活力十足的年輕島嶼


  台灣島在世界地質的輩份中算相當年輕,台灣的地理環境也正處於一個年輕的生命週期,因為年輕,所以一切的變動與作用都還很大,她像是一個充滿活力的孩子,熱血沸騰,卻難以掌握。


  台灣是位於歐亞大陸東緣的一個島嶼,東邊是太平洋、北邊是東海、南邊是南中國海。從全球的板塊構造環境來看,台灣正位在歐亞大陸板塊的最東上一半以上的生物慘遭死亡的命運,不可避免地,台灣地區也同樣遭受這個災難。地球處於這樣惡劣的環境可能長達數千年至數萬年,後來才逐漸恢復到以往的生機,但是,命運之神已經重新洗牌,地球上的生物種類和過去大不相同了,僥倖生存下來的哺乳類成為日後動物界的主宰,稱霸地球將近兩億年的恐龍則在瞬間消失。


 


第二場次:六千五百萬年到一干萬年前


   這時期古太平洋板塊已完全隱沒,而熔化消失在歐亞大陸板塊底下的地函中,解除了歐亞大陸板塊長久以來受到古太平洋板塊的擠壓力量,華南地區的火山也因而逐漸地停止噴發。


   歐亞大陸板塊雖然不再受擠壓,整個東亞地區,包括台灣在內,卻開始發生地殼張裂的活動,造成華南地區地殼的開裂而陷落形成許多的沈積盆地。台灣當時位於淺海的大陸棚,台灣海峽裡裂開許多的盆地,陷落的沈積盆地堆積大量來自華南地區侵蝕沖刷下來的碎屑與泥沙等沈積物。於是經過幾十幾百萬年的堆積,便形成了今日台灣島上經常看見的沈積岩層,其中,東部海岸山脈地區的岩層就是代表。


  這個時期因為板塊伸張與陷落的緣故,板塊下方地函的岩漿有了向上湧出地表的機會,因此部份地區出現了火山噴發。不過這與一億年之前大規模火山噴發的形成機制不同,此時是板塊的張裂所造成的火山作用,而前期是因板塊隱沒形成的。


  不僅如此,火山噴發的方式也非常迥異。一般而言,火山噴發的形式可分為「爆發式」與「溢流式」,這和岩漿中含有多少揮發性氣體有密切關係。揮發性氣體含量的多寡與岩漿成份有關,而岩漿成份與火山所處的板塊構造環境又有密切關係,因此處在不同板塊構造環境的火山,它的噴發方式就有所不同。


  板塊隱沒形成的火山會以劇烈的爆發方式噴發,噴發出來的物質已火山灰、火山彈為主,火山外型成圓錐狀。而板塊張裂所形成的火山是以寧靜的溢流方式噴發,噴發出來的物質以玄武岩岩流為主,火山外形成盾狀。因此,六千五百萬年之後,由於板塊張裂的緣故,在當時台灣附近的大陸棚上有小規模的溢流式火山持續地噴發,有時還露出海面形成小島。大約在一千萬年曾有一次較大規模的溢流式火山噴發,在大陸棚上形成大面積的玄武岩熔岩平台,形成今天的澎湖群島。


 


第三場次:一干萬年到六百萬年前


  從六千五百萬年以來,台灣附近大陸棚上的張裂盆地一直在堆積沈積物,最厚的沈積層可以厚達八千公尺以上。這麼厚的沈積物大多是在淺海環境到河流環境或沼澤環境沈積下來的。因此,在濱海與沼澤地區經常堆積許多植物,而淺海沈積層中則可以找到許多生物殼體。這些沈積層經過長期的埋積,逐漸變成台灣最有利用價值的能源礦產----石油、天然氣與煤礦。


  同時,在這段時期,台灣地區南邊也開始展開一連串戲劇性的變化,首先要先認識的是「南中國海」。南中國海是一個位在歐亞大陸板塊內的海洋盆地它的形成與前期的歐亞大陸板塊的張裂有關。約在三千五百萬年前,南中國海一帶開始張裂,結果造成大陸板塊完全被撕裂開來,並且生成新的海洋地殼,直到一千五百年前才停止。


  約在兩千萬年時,南中國海的海洋板塊開始向東邊隱沒到台灣東側的菲律賓海板塊之下,並且在菲律賓海板塊上面,形成一長串的火山島鏈。這串島鏈北端的火山島就是位於台灣東側的海岸山脈、綠島與蘭嶼。但是這時候的火山鏈還位在菲律賓一帶,後來因為菲律賓海板塊一直朝西北方向移動,平均每年約移動7~10公分,因此位於其上方的火山島鏈也隨著向西北移動,以每100萬年行走100公里的速度逐步接近台灣。


  約一千萬年前,菲律賓海板塊終於與歐洲大陸板塊碰撞在一起了!


  這次的碰撞不但將台灣附近大陸棚上的沈積岩與岩層推擠隆起,露出海面,而且使先前已形成的台灣島面積更為擴大。此後,台灣島在菲律賓海板塊和歐亞大陸板塊這兩個板塊的擠壓下,一直都持續地在成長、隆升並擴大,現在仍是如此。


 


第四場次:六百萬年到兩自萬年前


  這個時期東南方海上的火山島鏈(火山島弧)隨菲律賓海板塊的移動接近台灣島附近。約三百萬年前,北端的火山島鏈,也就是今天的海岸山脈,開始與台灣島發生接觸,加速台灣島的隆升和擴大。這次的弧(火山島弧)陸(歐亞大陸板塊)碰撞正式海岸山脈與台灣島合併的開始,台灣的地質學家將這次弧陸碰撞運動稱為「蓬萊運動」。台灣的山區及山頂,經常發現漁類及貝類化石,就是當時台灣山脈從海底隆起時留下的證據。


  蓬萊運動不僅影響到臺灣西部的第三紀岩層,臺灣東部的地層以及變質雜岩系也都受到波及,因此先第三紀基盤在本運動中可能也有活化的現象。這是台灣島一億年以來最重大的地質事件,因為有了這次碰撞才有今天的台灣島,如果沒有這次事件,相信今日台灣島上的一切都還沈睡在海底。


 


第五場次:二白萬年到二十萬年前


  兩百年之後,台灣島大致已經初步具有現今的地貌,如高聳的中央山脈、平坦的西部平原與西部各大河流都已開始發育。東部的海岸山脈火山島鏈大約在五十萬年時已經完全和台灣島合併為一體,原來位在深海當中的火山島也就隆升到地表與中央山脈並接一起,正式成為台灣島的一個成員。


  雖然現今海岸山脈與中央山脈以花東縱谷為界相接,但海岸山脈與中央山脈還是分別位在兩個不同的板塊之上。菲律賓海板塊到現在還是持續地朝歐亞大陸板塊移動,海岸山脈朝西北方向向中央山脈接近移動。因此花東縱谷兩側的山脈一直在接近當中。


  自一千萬年來,雖然台灣島一直持續在成長、擴大當中,但這個過程也不是一成不變的。約兩百萬年前,向西北方向移動的菲律賓海板塊開始隱沒到台灣島之下。這次的板塊隱沒在台灣島北部以及北部外海地區,造成許多大規模爆發式的安山岩火山噴發。約在五十萬年時台灣北部的構造環境由隱沒作用轉變為張裂的環境,火山持續的作用約到二十萬年前才停止活動。


  這些火山就是現今北部的大屯火山群、基隆火山群以及北部海域中各火山島,如龜山島、基隆嶼、棉花嶼與彭佳嶼。這次火山作用也形成台灣北部金瓜石與九份豐富的金、銅礦產,以及大屯山的硫磺礦。在菲律賓海板塊問台灣北部隱沒的同時,也造成板塊張製成一千多公尺深的宜蘭盆地,以及數千公尺深的沖繩海槽。現今宜蘭外海經常發生地震,主要就是因為這地區板塊張裂的活動還不斷在進行。


 


第六場次:一萬八千年


  近一百萬年期間,曾經有多次氣候變得特別寒冷,稱為「冰河時期」。一旦地球的氣候進入冰河時期,天氣會由溫和變得特別的寒冷,出現山岳冰河,今天在大雪山的冰圈谷槽,即是當時所形成。巨厚的冰層覆蓋在高緯度地區以及高山山頂。這個時期,海水大量的蒸發成雲,而下的雨水幾乎部冰凍在陸上,積雲成雨的循環回海的作用全部停止,由於地球上大量的水轉變成冰雪、儲存在冰川當中,造成全球的海洋缺水,而導致海平面大幅下降。


  距離現在最近的一次冰期稱為「末次冰期」,約在一萬八千年前。這次冰期使得全球海水面較今日的海面下降140公尺,原本在海底的大陸棚都露出海面、形成陸地。致使,現今台灣海峽的深度約為60~80公尺,所以在一萬八千年前的海水退卻時也全部露出海面變成陸地。此時台灣島與大陸之間已經沒有海洋的阻隔,而是連在一起,今日台灣出土的古象牙齒化石和新舊石器時代的史前人類,多為此時由亞洲大陸沿著「陸橋」來台。而今天部份原著民的祖先,如泰雅、平埔、魯凱、排灣、卑南、賽夏、阿美族等原住民族群,也極有可能在當時,軌已經利用小規模的海退期,駕著簡陋的舟筏,輕易的渡海來台定居了。


  不過,一萬八千年之後,氣溫逐漸回暖,冰川也開始融化,海水面逐漸的回升。大約五、六千年前,台灣海峽的陸橋又再度被海水淹沒,台灣島又變成獨立在大海之中的島嶼。地質、地形為台灣島誕生做了忠實的全記錄


  經過了地質學的剖析,我們欣賞了一齣高潮迭起的台灣島誕生大事記,我們從中了解到台灣島來自海洋的過程,更從各種看得到觸得到的證據中,體驗一種未曾有過的感動與買通。


  臺灣位於一個新的構造活動帶上,所發生的地殼活動可以從上新更新世造山運動一直延續到現在,尤其原本就是處於地震密集的板塊交會處,全島地震頻繁也足以表示地殼活動一直到現在仍然不停,也知道至今台灣島還一直被推擠升高,並且向台灣海峽擴大面積。


  由於我們的山脈都是新摺曲造山運動的年輕山脈,又高又陡,河谷又窄又陡,河流也又短又急,河流的下切力特別強,衝力也就大,但是一旦進入平緩的盆地,河床也就變成又寬又廣,堆積狀況盛行,很多時候,只要一下雨、河川容易氾濫成災,加上區域氣候的條件,高溫、多雨、強風,使得山坡地土質鬆軟,險峻的高山岩層也很容易崩塌。


  事實上,台灣的高山環境,為我們帶來了豐富的觀光以及農業資源,湍急的河流也帶來了豐富的水力與電力,沿海大陸棚的漁業資源,也是人民生活的收入來源之一,我們應該要珍惜這樣得來不易的天然環境,與環境共生,也要和環境和平共處,在開發利用之餘,也別忘記留給上地一個喘息的空間,讓我們一起跟土地許一個希望的未來。


 


 


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