台灣的地史與「滄海桑田」的真正意義！

其實，台灣的地史研究由來已久，即便對於各項演化過程的機制仍有一些疑惑，但整體的架構也在過去數十年來的許多學者的努力下，已大致底定，如今我們可以很容易的搜尋到一些地質學者撰寫的圖書與文章，如師大陳培源老師的「台灣地質」一書、台大鄧屬予老師刊於地球科學園地的東北角的往日雲煙一文，以及非常科普化，在陳文山老師網站「台灣的地史影片」與台灣島的大地架構等等。這些知識對於熱中地球科學的青年學子或許是一帖良劑，可以很快的知道台灣島的成因。但一般大眾在閱讀台灣島的地史之前，不妨先複習一下關於各項岩石、地層的知識，或許可以更輕鬆的了解台灣的地史與地層特性，增加我們探索大自然的背景知識與邏輯推理的合理性！

生生不息的岩石循環

最容易在我們身邊觀察到岩石形成的現象，就是沉積的作用，岩石經過風化會讓碎屑逐漸變小，經由河流、風力、海浪等不同的過程移至別處，最後會受重力影響而停留下來，在大規模的尺度中，這類沉積作用最初會以水平沉積為主，而隨著時間演進，越老的沉積物會被埋至深處，因此在沒有任何影響的情況下，地層應該是下老上新、水平的狀態為主。附帶一提，所謂的「化石」，大多也是會出現在沉積岩層中，生物的殘骸隨著沉積物一起被掩埋了。除此之外，沉積岩也是用來進行環境分析的重要指標，沉積岩可能會透露出水流的能量、方向、來源、氣候狀態、海平面高低…等等，簡單來說，就是「地表歷史」的紀錄。

第二種岩石形成現象是偶爾會發生，但有絕大多數是看不見的，就是火成岩，火山作用會造成岩漿噴出地表後再凝固、或是岩漿凝固的碎屑被拋的老遠，像是惱人的火山灰，會影響航班、造成空氣品質危害。當然還有些火成岩是直接在地下形成的，會有結晶、有時還能作為建材，這點大概一般人較容易能理解，就是岩石可融熔成岩漿，也會再凝固成石頭。

第三種就超級抽象，所有的作用都不在我們的眼前完成。原先已經存在的岩石，受到地質環境中高溫、高壓與流體的影響，在岩石仍保持固態的狀況下，其礦物排列情形可能會發生改變（例如：片狀礦物轉成垂直壓力的方向平躺），或者有些礦物結晶會增大、甚至轉換形成其他礦物（例如：本來是含水礦物，變成不含水礦物...所以玉、藍寶石這種只有變質作用下才可能形成的礦物，並不常見），這樣的過程就稱為變質作用，而原先的岩石就轉變形成「變質岩」；可以想見變質岩在（古今）板塊碰撞帶中最為常見。如果原本的岩石是含有化石的沉積岩，受到變質作用後，化石輕則發生變形、扭曲，嚴重點就面目全非、無法辨識。（註）

現今的台灣地質

回過頭來看台灣的地質圖，這是數十年來學者們的心血結晶，一般會將台灣分成5個主要長條的部分，依岩石性質來分的話，是海岸山脈的火成岩、脊樑山脈與雪山山脈的變質岩，接著是西部麓山帶和海岸平原的沉積岩。

台灣地質背景分區示意(摘自東北角的往日雲煙)

除了表面看到構造，台灣的底下其實還另有玄機，為於板塊交界的台灣，地震乃是家常便飯，而隨著板塊學說的建立與完備，配上地質與地震、地球物理的資料，也為台灣島今日的樣貌提供了解答。1986年法國學者Jacques Angelier提出了台灣的大地構造架構，在台灣的南邊與東北邊各存在一個隱沒帶，而中間的部分則以碰撞作用為主，雖然板塊撞過程的細節仍有部分爭議，但這個架構大致已成為學者們的共識，是綜合目前所有的資料後，較為合理的解答。當然，為了更接近真理，科學家仍努力不懈的在進行相關研究，像是2008年PTT火紅的新竹地震新聞，就是在進行台灣地下構造探究的震測實驗，就是名為「台灣大地動力學國際合作研究計畫」（TAiwan Integrated GEodynamic Research, TAIGER）的研究，要來了解台灣底下的構造（見台灣山根有多深，科學人雜誌）。

台灣的地體構造，修改自Angelier J. (1986)。

台灣的地史簡述與現今出露岩層的年代

我們先從脊樑山脈談起，大概在這區塊中，有很多很老的變質岩，它是台灣本島最古老的岩石，為古生代晚期（約2億多年前）的產物，但因為經歷了上述的變質作用，而且還有兩次（另一次等一下會提到）！很難保有當時的化石，甚至連沉積的環境也不明，唯一大約５０年前在台灣東部大理岩（變質岩）中找到的二疊紀（古生代末期）紡錘蟲（蜓科有孔蟲）、珊瑚化石。這是該大理岩中唯一的化石發現紀錄（註）。

之後就是雪山山脈，當時台灣的西邊正變成張裂的環境，張裂形成的半地塹讓沉積物一直掉進去，然而這已經是新生代(6千萬年前~2千5百萬年前)之後的事了。接著海岸山脈的火成岩（也是新生代之後的產物），是像蘭嶼一般的火山島弧形成後，逐漸撞上台灣島（這件事發生在5百萬年前左右），讓剛才提到的脊樑山脈再被變質一次，也讓雪山山脈不止被抬升起來，也經歷了輕度的變質，多形成板岩、變質砂岩，在北部不用上山，東北角海岸的鼻頭角以南的地質多以雪山山脈地層為主，海邊就有了！

最後，西部麓山帶指的就是中央山脈以西，大多海拔2000公尺以下的山區部分。這些岩層雖然有時會傾斜、發生褶皺，但實際上沒受到什麼變質作用，以後會隨著碰撞向西傳遞的力量逐漸長高，然後會因風化作用移除上面較年輕的岩層，露出和雪山山脈、脊樑山脈一樣較老的岩層。

至於海岸平原區，代表的是完完全全沒有受到變形的地方，而其年代又十分年輕，基本上以人力能挖掘所及的岩石，頂多到新生代早期，目前所出露的岩石中，連個中生代指準礦物菊石都看不到了，要是看到古生代的化石，那就更匪疑所思了。但要是真的有看到，也請切記不要亂動它，先拍照記錄存證後，記得去找專業的來鑑定，說不定就會一舉登上Nature期刊之類的！