台灣地質

臺灣位於菲律賓海板塊和歐亞板塊的聚合邊界,為一個造山作用活躍的活動構造區,根據GPS觀測資料,菲律賓海板塊以每年8.2公分的移動速度向西北移動。菲律賓海板塊的隱沒方向在臺灣南方,歐亞板塊朝東隱沒到菲律賓海板塊之下,形成馬尼拉海溝及其東側的呂宋火山島弧,到了臺灣北方,菲律賓海板塊則是朝北隱沒到歐亞板塊之下,造成琉球海溝及其北側的琉球火山島弧和沖繩海槽。

臺灣島的形成與演進
自一億四千萬年至六千五百萬年前的中生代,當時的古太平洋板塊,下沉至地函隱沒帶(南澳造山運動)。將古臺灣島推出海面,這是臺灣島與世界的初次會面。

六千五百萬年的(古新世)至一千萬年的(中新世)前,板塊推擠力量消失,歐亞大陸板塊開始張裂及長時間之風化侵蝕。臺灣島逐漸消逝且沉入海中。

二千萬年至一千萬年的(中新世)前,歐亞大陸板塊持續地張裂,澎湖群島在此開始產生。在現今臺灣島南面的古南中國海板塊,逐漸向菲律賓海板塊下方隱沒,此造成劇烈的火山群運動。

一千萬年的(中新世)至六百萬年的(上新世)前,古南中國海板塊隱沒在菲律賓海板塊下方而消逝,但菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊的推擠亦開始加劇,此時菲律賓海板塊的火山島弧,已然成形並持續浮出海面。

六百萬年的(上新世)至二百萬年的(更新世)前,菲律賓海板塊強大的推擠力量,產生所謂的(蓬萊造山運動),臺灣島此時再度浮出海面上且開始成形,菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊,此兩大板塊的推擠作用,至今依舊持續進行中。

臺灣地質區年表
#中央山脈東面東斜面地質區生成週期,介於古生代(6億年)至中生代早期(2億年)。
#雪山山脈地質區(含玉山山脈)生成週期,介於始新世早期(5千8百萬年)至漸新世晚期(2千5百萬年)。
#中央山脈西斜面地質區生成週期,介於始新世(5千8百萬年)至中新世早期(2千萬年)。
#西部麓山帶地質區(含阿里山山脈)生成週期,介於中新世早期(2千5百萬年)至中新世中期(1千9百萬年)。
#海岸山脈地質區生成週期,介於中新世早期(2千5百萬年)至更新世早期(2百萬年)

地質分區
海岸山脈地質區
台灣東部的海岸山脈屬於菲律賓海板塊的呂宋火山島弧的延伸。北至花蓮縣花蓮市,南至台東縣台東市,是最晚成為台灣一部分的區域。海岸山脈的年代是新近纪,且岩石包含混同層和火山碎屑岩。當地最主要的岩石是中新世安山岩質的奇美火成雜岩,其次是以集塊岩為主的都巒山層,接著是以砂岩、頁岩以及礫岩混合火山岩的大港口層。以及屬於混同層的利吉層,利吉層主要是細顆粒物質混合大塊物質,例如砂岩塊和蛇綠岩,可在海岸山脈南半部的西翼找到。當該層遭侵蝕時會形成惡地地形。因為利吉層有多種岩石混雜,難以定年,但可確定形成於更新世。

卑南山礫岩可在卑南山找到,並沿著台東市北方的卑南溪分布。該層包含從中央山脈侵蝕後沖刷至該地的直徑 5 至 15 公分礫石。該層形成於更新世中期至晚期,並代表板塊碰撞仍持續。當地少量的化石可證明其年代在二疊紀。該區岩石從宜蘭縣南澳鄉沿中央山脈東翼延伸至台東縣金峰鄉。該區域北方寬度約 30 公里,並向南逐漸變窄。這些台灣最早期的岩石都已高度變質,且在台灣西部深處也可找到。該區域被稱為大南澳群或大南澳片岩。該群包含開南崗片麻岩(開南崗層)、太魯閣大理岩(太魯閣層)和長春片岩(長春層)。

中央山脈東翼地質區可再分成西側由變質岩綠色片岩形成的太魯閣帶,和東側由變質岩藍片岩組成的玉里帶。這兩個變質帶可能由壽豐斷層分隔,但尚未確認。

玉里片岩的年代屬於白堊紀,包含黑色片岩和一些綠色片岩、藍閃石片岩和黑點板岩。花蓮縣吉安鄉為分布的最東端,向南延伸約 150 公里至知本溫泉區的西方。雖然黑色是因為內部所含的碳造成,但碳的成分少於 2%。可找到的礦物有石英、雲母、綠泥石、鈉長石、榍石和石墨。

長春片岩的西翼大多是厚層的綠色片岩。當地另有少量的燧石和黑色片岩。這些岩石都是有葉理的深綠色岩石,其中包含了綠泥石、綠簾石、石英、方解石、黑雲母、鈉長石和陽起石。這些都是來自基性火山岩的派生礦物。這些岩石中也有硫化銅結核存在。

中央山脈西翼及脊樑山脈地質區
中央山脈西翼及脊樑山脈地質區是在古近紀輕度變質的沉積岩。梨山斷層則將雪山山脈和中央山脈分離,也是始新世和漸新世砂岩和頁岩的分界。

十八重溪層形成於始新世,是板岩和變質砂岩互層,厚度可達 1,000 公尺。該群包含大寮層、木山層、五指山層、觀音山砂岩。該混同層包含年代屬於中新世,來自海床的基性或超基性岩塊或卵石。顯示海床的岩楔被抬升到海平面以上,受到侵蝕和岩塊崩落進入沉積層。

頭嵙山層上部地層是以礫岩為主,並夾有砂岩呈互層;下部以砂岩為主。該地層在更新世以 1 到 2 階段形成,厚度約 0.4 到 3 公里。

四溝層則是呈淺藍灰色的粉砂岩層,並夾有頁岩和細顆粒砂岩。馬鞍山層則相當類似四溝層,它被恆春石灰岩覆蓋且可能互層。

火山岩
在台灣北方的大屯火山群以火山岩為主,最高的七星山海拔 1120 公尺。該區火山在台灣北方形成圓形排列。火山岩也可在台灣北方的和平島、棉花嶼、彭佳嶼和黃尾嶼找到。岩石種類是富含鋁的安山岩、凝灰岩和角礫岩。成分中缺乏鈉和鎂,但富含鐵、鉀、銣、鍶和稀土金屬。這些岩石是更新世時在琉球火山島弧隱沒帶下融化成岩漿的海板塊轉變成的。

澎湖群島則可找到更新世的玄武岩和拉斑系列岩石。當地岩漿是從海洋地殼裂縫流出,形成洪流玄武岩。當地岩石富含鈦和缺乏鋁、銣、鍶。當地的鹼性玄武岩包含橄欖石和方沸石。岩漿來自大陸邊緣張力狀態下的上部地函。在澎湖以南的台灣海峽有台西南盆地(又稱台南盆地)。

恆春半島向南深入海中形成恆春海脊,這是中央山脈在海中的延伸。南縱海槽是花東縱谷向南進入海中的延伸。花東海脊則是海岸山脈在台東市進入海中的延伸。台東海槽則位於呂宋火山島弧的東方。呂宋島弧在海面上形成綠島和蘭嶼。而位在海底的台東峽谷則通過綠島和蘭嶼之間,是台東海槽和花東海盆的連接。切穿花東海盆的該峽谷向北可以和琉球海溝連接。2011年3月20日08:00GMT發生的規模5.5地震震央即接近該峽谷,使附近的 EAC-C2C 海底電纜結點 C 和 D 損壞。花東海盆則位於花蓮市東南方,向東延伸至距離海岸約 110 公里的加瓜海脊止。重力值在台灣海峽會變低是因為當地是撓曲盆地,有質量缺陷。

地磁正值變化的區域可在窄區域找到;分別是西部沿海的西-西南走向和北海岸的東-東北走向,以及從海岸山脈向南的南北走向。其強度大約是 200 nT。

台灣的大陸地殼厚度大約是 30 公里,海岸山脈還要比其他區域厚 2 公里,而東海岸最薄。台灣是大陸棚邊界的一部分,所以從台灣海峽到亞洲大陸的地殼厚度都是固定的。

台灣的河流搬運大量物質入海沉積。花東縱谷南端每年就被卑南溪侵蝕了8,800萬公噸物質。向東流的數條河流每年分別搬運1,700、1,500、3,100 和2,200萬公噸物質入海。濁水溪每年可搬運5,400萬公噸物質。從中央山脈往南方流的河川每年則可搬運1億公噸物質入海。

研究
地質圖測繪
請參酌[http://gissrv4.sinica.edu.tw/gis/twhgis.html 日治時期40萬分之一台灣全圖,30萬分之一及5萬分之一地形圖] 。

首幅全台灣的地質圖是1898年日本石井八萬次郎繪製的《臺灣島地質鑛產圖》;該圖比例是 1:800,000,圖幅解說分成 6 個部分。

日俄戰爭前夕日本國內急需石油和煤,開始詳查台灣北部的煤礦分布,於1911年出版由出口雄三和細谷源四郎繪製的《臺灣地形地質鑛產地圖》,比例是 1:300,000。

1926年,第三幅全台灣的地質圖是由高橋春吉和市川雄一繪製的《臺灣地質鑛產地圖》,該圖出現了 19 種岩石。1935 年由市川雄一繪製比例 1:500,000 的彩色地質圖。

1953年臺灣省地質調查所繪製了 1:300,000 的地質圖,1974年則繪製了 1:250,000 和 1:500,000 的地質圖。第二版的地質圖則於1986年繪製並附上說明書。

相關條目
*地质年代

參考資料
外部連結
*
*[http://ashan.gl.ntu.edu.tw/ 阿山的地科研究室]
*[https://www.moeacgs.gov.tw/ 經濟部中央地質調查所]
*[https://web.archive.org/web/20110831160612/http://twgeog.geo.ntnu.edu.tw/chinese/index3.htm 國立台灣師範大學台灣地理介紹網站]
*[https://staff.aist.go.jp/miyagi.iso14000/nkysdb/d8/52/15ea6e7872fe4ece9064a8aadc4a0c5ea617.html 石井 八万次郎 様の 共著関連データベース]
*[https://gis.rchss.sinica.edu.tw/mapdap/?p=8731&lang=zh-tw 地圖與遙測影像數位典藏計畫―日治時期臺灣地質圖] [http://gissrv4.sinica.edu.tw/gis/twhgis.html 臺灣百年歷史地圖/圖層] 地理資訊科學研究專題中心
*[http://www.geo.arizona.edu/~anderson/taiwan/tai_index.html Taiwan An Active Continental Subduction Zone]
*[https://www.youtube.com/watch?v=nY5uIhB4iOw 20140210《發現》來自遠古的訊息--化石] TzuchiDaAi 2014-02-10
*[http://basin.earth.ncu.edu.tw/download/courses/taiwan%20geology/2019/12_LWKuo_Arc-continent%20collision%20orogeny%20mechanism%20and%20onshore%20geological%20structure%20of%20Taiwan.pdf 台灣弧陸碰撞造山運動機制及麓山帶地質構造] 郭力維

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