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2021-08-02臺灣山脈從何來? 從地景生態與地形特徵一窺成因 620 期

Author 作者 雷鴻飛∕倫敦大學國王學院自然地理學博士,現職中國文化大學地理系,專長自然地理學、地形學、地景生態保育。

臺灣是一座中型熱帶高山島,它的大致輪廓源自地體(terrane)長期演育。島嶼更經由地體與大氣、海洋、植被之間多重與多尺度的交互作用,建立起它的地景生態特徵。臺灣山脈的地景生態和地形特徵由此而來;本文為讀者說明此一特徵及其成因。

 

南澳造山與蓬萊造山

造山(orogeny)歷時漫長,過程中推擠出來佔地廣大的山脈群就稱為山系或造山帶。距今5千6百萬年前, 也就是古新世- 始新世氣候最暖期(Paleocene–Eocene Thermal Maximum, PETM)發生後的100萬年,印度板塊開始向北隱沒,發動喜馬拉雅造山,為該地岩體、氣候、生物等,帶來全新的變化,部分物種從此擴散,經由華南抵達臺灣,例如臺灣肺形草(Tripterospermum taiwanense)。

臺灣最早的造山則出現於喜馬拉雅造山之前;當時古太平洋板塊隱沒到歐亞板塊之下,抬起古臺灣島,稱為「南澳造山」或「南澳運動」。隨後島嶼沉降,被歐亞大陸沖來的沉積物覆蓋,直到中新世晚期,菲律賓海板塊碰撞歐亞板塊,開啟「蓬萊運動」〔註〕,創造出今天的臺灣島。可以說,南澳造山打造了臺灣的基盤岩體,至今仍影響臺灣島的地形發育,例如太魯閣峽谷(圖一),而整座臺灣島的地形則是蓬萊造山的直接產物。

 

圖一:太魯閣峽谷露出的岩體是南澳運動的產物。(作者提供)

〔註〕蓬萊運動是臺灣地質較近期的造山運動,約從600萬年前開始至今。
 

在南澳、蓬萊兩場造山時期之間,從歐亞大陸來的沉積物沖積、覆蓋在古臺灣島上,它們再經歷埋藏、擠壓,並遭受輕度變質,隨後構成了雪山山脈和玉山山脈的主體。這些第三紀早期形成的龐大岩體,從島嶼東部到西部,年代遞減,變質程度也逐漸降低,並且岩體內的泥質含量南高北低。比較起來,臺灣北部岩體砂岩或變質砂岩較多,其中濱海與淺海岩相交錯,代表古代沉積環境的特徵。這些輕度變質的沉積岩最出色的,就是構成雪山山脈多處高峰的四稜砂岩。

中新世晚期,菲律賓海板塊從東南推擠而來,抬升臺灣基盤岩體,也就是先第三紀變質雜岩及部分第三紀輕度變質岩體,構成中央山脈。另一部分第三紀早期岩體則跟隨著擠壓、斷裂、抬升,形成雪山山脈和玉山山脈。早先的臺灣島於造山同時,沖下的較新沉積物,則覆蓋在中新世晚期到第四紀之前的沉積岩體上;前者屬第四紀的沉積岩體,膠結不良,往往被工程師當作工程土壤來處理,例如火炎山、八卦山的礫石層,後者是第三紀晚期的沉積岩體,造就了西部麓山帶山脈,包括北部的加里山脈和南部的阿里山脈。……【更多內容請閱讀科學月刊第620期】