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    天然地質實驗室——臺灣
    2018.03.09

    2018-2-2 8:47:45 來源:中國礦業報 作者:耿威

    寶島臺灣位于我國東部海域,總面積3.6萬平方千米,是我國第一大海島;如同鑲嵌在東海上的一顆明珠,是我國領土不可分割的一部分。

    早在夏商天下九州時期,臺灣即歸揚州管轄;《史紀·秦始皇本紀》中記載的海上三仙山之一的“瀛洲”即為臺灣。公元610年(隋大業六年)大陸的漢族人民開始移居被稱為“流求”的臺灣和澎湖地區;宋元時期設置了澎湖巡檢司管轄臺灣,大陸的移民帶去了當時先進的文化和生產技術,促進了臺灣的發展。十六世紀,荷蘭殖民者趁明朝政府處境艱難之際,侵占了臺灣。1661年鄭成功進軍臺灣,驅逐了荷蘭侵略者。1683年清朝政府收復了臺灣,并于次年設立了臺灣府,隸屬于福建省。至此,臺灣完全置于中國政府管轄之下。

    臺灣島大地構造位置(圖件來源:臺灣海洋科學研究中心海洋資料庫)

    1894年日本發動甲午戰爭,強迫清政府簽訂了《馬關條約》,將臺灣割讓給日本。1937年抗日戰爭爆發,包括臺灣在內的全中國人民為抗日戰爭的勝利和臺灣光復做出了巨大的犧牲和貢獻。1945年8月15日,日本宣布無條件投降,抗日戰爭取得了偉大勝利,10月5日在臺灣的日本軍隊投降儀式于臺北舉行,代表中國政府接受投降的主官向全世界宣告:自即日起,臺灣及澎湖列島已正式重入中國版圖,所有一切土地、人民、政事皆已置于中國主權之下。至此,臺灣、澎湖重歸中國主權管轄之下。

    火山彈(拍攝地點:石梯坪)

    臺灣自古以來就是中國不可分割的一部分,一批批移民進入臺灣,與當地居民一起將臺灣建設成為一個以閩、粵漢人為主的墾拓地區,全盤傳承了中華民族宗教、文化、民俗等方面的深厚底蘊,中華血脈已深深植根于臺灣。臺灣島的地質構造和地質演化史也無可爭辯地表明,臺灣島與大陸共為一體,是中國大陸的一部分。臺灣島位于歐亞板塊與菲律賓海板塊的交匯帶,依據出露的巖石地層特征與主要斷層,從東至西將臺灣島分為六個主要構造單元:海岸山脈、臺東縱谷、中央山脈、雪山山脈、西部麓山帶、海岸平原。大部分學者將臺東縱谷認定為歐亞板塊與菲律賓海板塊的縫合線,臺東縱谷以西的中央山脈、雪山山脈、西部麓山帶、海岸平原和臺灣海峽基底相連與大陸同屬歐亞板塊,而海岸山脈屬于呂宋島弧的北段,是菲律賓海板塊的變形前緣。

    臺灣島主要構造單元圖

    臺灣島處于西太平洋地震-火山活動帶,歐亞板塊的南海洋殼沿馬尼拉海溝向東俯沖到菲律賓海板塊之下,而菲律賓海板塊沿琉球海溝向北西俯沖于歐亞板塊之下,臺灣島正好處于馬尼拉和琉球兩個不同方向俯沖體系的轉換位置。由于受到兩大板塊多種構造活動的影響,形成了臺灣島復雜的地質構造背景。

    現在臺灣島的地貌主要是由距今一千六百萬年以來的呂宋島弧和歐亞大陸東南邊緣斜向碰撞塑造的。自臺灣島開始形成至今,臺灣及周圍海域一直保持活躍的火山、地震、碰撞等活動,這使臺灣島成為世界上地質現象既豐富又復雜的年輕造山帶之一。這里有快速隆升的高大山脈、壯觀幽靜的深切峽谷、短小湍急的眾多河流、水量充沛的高山湖泊、蜿蜒綿長的環島海岸線、鬼斧神工的海蝕地貌、活躍的火山地震活動、豐富的地熱資源以及重要的板塊縫合線,眾多典型地質現象如同教科書一般。但這些地質現象的演化過程和觸發機制也如同千古之謎吸引著全世界的地學研究者,同時這些正在活躍的地質現象再次重現古老地球演化的具體活動,“將今論古”地折射出地球上其他地區滄海桑田的變化過程,因此臺灣被稱為天然地質實驗室。

    ——二億多年前。太魯閣大峽谷所在地區位于臺灣島東部,地跨花蓮、臺中和南投三縣,太魯閣取自臺灣當地少數民族的語言“偉大的山脈”。這片偉大的山脈出露大南澳雜巖,主要由泥質片巖、變質砂巖、變質礫巖、變質基性巖、大理巖、花崗巖和片麻巖等巖石類型組成。大南澳雜巖是臺灣最古老的地層,由沉積巖和火山巖變質而成,可以與大陸華南地區的變質巖相比,因此在二億多年前臺灣所處地區就與大陸有著千絲萬縷的聯系。太魯閣大峽谷是由河流下切侵蝕白色大理巖形成的陡峭峽谷,壁立千仞、連綿曲折、移步易景,大自然用流水的雕工打造了太魯閣大峽谷的絕美風景。

    ——三千二百萬年前。32Ma至17Ma期間,由于板塊運動的作用,原本是陸殼性質的南海擴張,南部形成洋殼,大約在17Ma洋殼擴張停止。

    太魯閣大峽谷

    ——一千六百萬年前。由于新生洋殼比較輕,老洋殼比較重,隨著菲律賓海板塊不斷向歐亞板塊運動,南海洋殼俯沖至菲律賓海板塊下,形成馬尼拉俯沖系統,包括馬尼拉海溝和呂宋島弧以及弧前盆地。16Ma前,呂宋火山島弧開始噴發后,隨著菲律賓海板塊不斷向西運動,與歐亞大陸邊緣碰撞匯聚,呂宋島弧距離歐亞大陸邊緣越來越近,屬于歐亞大陸邊緣的沉積物不斷變形抬升,俯沖帶增生楔形成,出露水面后中央山脈開始了它的生命之旅,它從海中快速隆升,一躍成為臺灣第一高山脈,縱貫臺灣島,現今步入充滿生命力的成年期,雄偉陡峭。位于它身后、同為增生楔的雪山山脈和西部麓山帶接踵而至,從海中隆起,一并組成了臺灣島的脊梁。

    ——五百萬年前。5Ma前的海岸山脈曾是活躍噴發的呂宋火山島弧,火山彈和火山角礫猛烈噴發、熔巖溢流,火山灰沖天而起、火光四射、遮天蔽日,如今火山彈和火山角礫以及大大小小火山彈坑散布在海岸山脈的山坡上,靜靜地向來者訴說著五百萬年前的往事。這些火山停止噴發后仍隨著菲律賓海板塊向北移動,逐漸出露海面隆起成為海岸山脈,拼合到中央山脈之東,與中央山脈隔著幾千米寬的臺東縱谷對立相望,它們的碰撞縫合線就位于臺東縱谷平原上,使臺東縱谷成為歐亞板塊與菲律賓海板塊的分界線。

    ——現在。經過億萬年的演化,臺灣移動至北溫帶與熱帶分界線之上,并形成了現在的地形地貌——四面環海、群山重疊、河溪眾多?,F今的菲律賓海板塊仍以每年8厘米的速率向歐亞板塊運動,呂宋島弧與歐亞大陸邊緣的匯聚與碰撞仍在繼續,臺灣造山帶隆升速率可達每年5毫米~15毫米,同時板塊邊界強烈碰撞作用也使臺灣地震頻發,加之氣候炎熱多雨,夏秋季節臺風侵襲,使臺灣剝蝕量也十分巨大,平均每年5毫米。另外,海蝕作用也十分強烈,北部的野柳地質公園以怪石嶙峋的海蝕地貌聞名;高雄地處隆升的增生楔區域,由于地層特征、天然氣(主要是甲烷)豐富、斷層通道發育而形成了泥火山,舌狀泥流隨流隨干,是一種十分罕見又極具研究價值的地貌,這種地貌是在海洋中勘探天然氣水合物的重要標志,為天然氣水合物這種新型能源勘探的研究提供了極佳的實驗場所。

    臺東縱谷板塊縫合線(拍攝地點:吉拉米代)

    億萬年的變遷在地質歷史中不過是彈指之間的變化,臺灣是世界上最年輕的造山帶之一,因此這里的地質記錄保存比較完整而且并無多重重大地質事件的疊加,歷經滄海桑田巨變的山脈地層中還完整地保存著各種海洋生物化石和遺跡,因此臺灣不僅是研究地形地貌、巖石學、地質力學、海洋地質、地質構造與板塊運動以及天然氣水合物地質的天然實驗室,還是工程地質、環境地質、遙感地質等地學方向極好的天然實驗室,可謂一部內容豐富、可讀性極強的大自然教科書?!?

    來源:中國礦業報

    網址:http://www.zgkyb.com/dxqy/20180202_47955.htm

    編輯:劉歡歡

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