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台灣島的地質起源與形成史

台灣是位於歐亞板塊與菲律賓海板塊之間的一座島嶼,南北長約 394 公里,寬約 144 公里,整體面積有 36,197 平方公里,這座島嶼上有非常豐富的生態景觀,更有著大量的特有種生物。

很多人在了解台灣人的形成史時,都會認為台灣在大約六百萬年前才因為板塊擠壓的關係浮出水面,但其實這並不完全正確,台灣形成史實際上要複雜很多,接下來就一起來了解台灣是如何形成的吧。


台灣衛星圖(圖片來源:NASA Earth Observatory/Terra/MODIS,公有領域。)
台灣衛星圖(圖片來源:NASA Earth Observatory/Terra/MODIS,公有領域。)


古台灣島


在距今約一億四千萬年前至八千萬年前時,古太平洋板塊開始劇烈擠壓歐亞板塊,並隱沒至歐亞板塊下,導致東亞地區出現大規模的火山噴發,與此同時,原本由歐亞板塊河川帶來的沉積物,也在這次劇烈的擠壓中,慢慢的從兩塊板塊的交界處被擠出海平面,這就是古台灣島。


海洋板塊擠壓並隱沒至陸地板塊下方造成火山噴發與交界處地殼的隆起(圖片來源:Jose F. Vigil. USGS,公有領域。)
海洋板塊擠壓並隱沒至陸地板塊下方造成火山噴發與交界處地殼的隆起(圖片來源:Jose F. Vigil. USGS,公有領域。)

到了八千萬年前至五千萬年前時,古太平洋板塊停止擠壓歐亞板塊,歐亞板塊開始張烈,這讓海底部分區域下陷成為地塹,而未下陷區域因為相對突起因此成為地壘,其中北港高地是最重要的地壘之一,在後期與台灣島合併時,主要雲林北港一帶,因此得名北港高地,另外北港高地因為主要組成是地層的岩盤,地質堅硬,當後續造山運動中央山脈形成時,山脈在雲林一帶走向彎曲就是因為撞上北港高地導致的。

與此同時板塊的張裂也導致古台灣島下陷並最終完全淹沒於海洋之中。



準備階段


時間來到五千萬年前至兩千萬年前的時段,此時大陸棚繼續張裂,板塊上的裂縫相繼出現,岩漿從裂縫中湧出形成了火山島。

原本古台灣的位置,凹陷出的地塹增加大量空間堆積沉積物,在長時間堆積擠壓後形成台灣的主要沉積岩層。

在這個時段中,還發生了一件大事,古太平洋板塊完全隱沒至歐亞板塊下,原本古太平洋板塊的位置由菲律賓海板塊、南中國海板塊取而代之。


接著時間往後推到兩千萬年前至一千萬年前,此時歐亞板塊依然持續張烈,一部分區域火山噴發頻繁,最終這些火山在一次次的噴發後形成澎湖群島。


澎湖群島的柱狀玄武岩是火山噴發形成的(圖片來源:Pppighil,採用 CC BY-SA 3.0 授權。)
澎湖群島的柱狀玄武岩是火山噴發形成的(圖片來源:Pppighil,採用 CC BY-SA 3.0 授權。)

同時在現今台灣東南方向上千公里的位置,南中國海板塊向東北擠壓並隱沒至菲律賓海板塊下,南中國海板塊融化形成的岩漿,從菲律賓海板塊的裂縫中噴發出來 ,形成一連串的火山島弧,而這條火山島弧就是後來的海岸山脈。



台灣島形成


到了一千萬年前至五百萬年前時,菲律賓海板塊持續向西北擠壓隱沒至歐亞板塊下,台灣島再次被擠壓出水面,並且與原先鄰近的的小火山島合併,形成現代台灣島的雛型。

南中國海板塊隱沒導致的火山島弧,則因為菲律賓海板塊像西北的移動被帶動逐漸接近台灣島。


時間繼續往後推到五百萬年前至兩百萬年前,此時造山運動持續發力,台灣的幾條主要山脈除了海岸山脈以外相繼成形,主要河流亦大多形成,其中一些河流向西部形成沖積平原,這也是後來台灣的西部平原。

至於台灣的東北方也發生了一件大事,在菲律賓海板塊持續擠壓的壓力之下,歐亞板塊斷裂開來,形成了沖繩海槽,這條裂縫逐漸擴大並靠近台灣。


到了兩百萬年前至五十萬年前,沖繩海槽的前端裂至台灣的中央山脈與雪山山脈之間,並將台灣島撕出一個三角形的裂口,隨後河流在裂口處堆積形成平原,這便是後來的嘉南平原。

此時台灣北部,因菲律賓海板塊隱沒融化後形成的岩漿從板塊裂縫中噴出,形成大規模的火山噴發,大屯、基隆與觀音火山群相繼開始噴發,龜山島、基隆嶼等台灣東北小島,也在火山噴發下形成。


花東縱谷平原,左側為中央山脈,右側為海岸山脈(圖片來源:Mnb,採用 CC BY-SA 3.0 授權。)
花東縱谷平原,左側為中央山脈,右側為海岸山脈(圖片來源:Mnb,採用 CC BY-SA 3.0 授權。)

到五十萬年前,向西北移動了上千萬年的火山島弧終於撞上台灣,形成海岸山脈與花東縱谷,原先在台灣東側的河流被迫改道從花東縱谷兩側出海,並也在谷內形成沖積平原,島弧周圍的其他火山島則形成蘭嶼、綠島等台灣周邊島嶼。時至今日依然以每年七公分的速度向北移動。


到五十萬年前至二十萬年前時,歐亞板塊在台灣北部持續張裂,台北一帶開始下陷,形成台北盆地。

至於台灣南部的恆春則在造山運動的持續下,將屏東最南端的珊瑚礁擠出水面,形成現今墾丁的地貌。

此時的台灣主要結構皆已基本形成。


在一萬八千年前的末次冰期中,全球海平面下降一百多公尺,台灣海峽乾涸,這讓台灣與大陸連接,,大陸上的生物包涵人類在內相繼遷徙來到台灣,此一時期現在台灣的生態系逐漸形成。


到了現代,隨著末次冰期結束,海平面上升,台灣海峽重新出現,成了我們現在所熟知擁有豐富生態的台灣。



未來的台灣


但台灣的變化從未停止,造山運動持續進行,沖積平原也不斷變大,海岸山脈依然向北移動。

未來台灣的山可能會變更高,並繼續往南方延伸,原本的墾丁會變成內陸。西部平原則會不斷擴張,甚至將澎湖包圍進內陸。東部的海岸山脈則會脫離台灣,繼續往北前進直至隱沒在歐亞板塊下。

不過這一切都只是依照目前趨勢的推測,台灣地貌未來究竟會如何改變,並不能肯定。



台灣是一座在板塊擠壓與海陸變遷中誕生的島嶼,經歷了一億多年才形成我們如今所熟悉的樣貌。這座島嶼的一切都是大自然長時間的雕琢。

然而,這片土地的價值不僅僅在於壯麗的山脈與獨特的地貌,更在於隨著這段地質歷史而孕育出的無數生命。今日台灣擁有極為豐富的生態與獨特性,這些生物都是地球演化故事的一部分。

因此,在了解台灣形成的同時,也更提醒我們:若不能好好保護這片島嶼的生態環境,便等於辜負了大自然億萬年的努力。台灣的未來,既寫在板塊運動之中,也握在我們人類的手裡。


(作者:白稜)


參考資料:


1. 陳文山 (2000). 《台灣一億五千萬年》. 遠流出版.

2. 雷鴻飛 (2021). 臺灣山脈從何來? 從地景生態與地形特徵一窺成因. 科學月刊.

3. 台灣島形成. 大屯火山觀測站

4. 許登昭 (2014). 臺灣最硬的地方—北港高地是歐亞大陸板塊最東邊、最堅硬的地方,整個板塊厚達40公里。

5. Wang, P., Li, Q. (2009). The South China Sea: Paleoceanography and Sedimentology. Springer Science & Business Media.

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