2014年3月23日 星期日

懶惰的新聞媒體與懶人包文化

哎呀,又忍不住要罵媒體了...

從核能到多元成家,一直到服貿協定,新聞媒體在網路上表現的方式就是將許多細碎的資訊照單全收,然後試著畫重點,看yahoo奇摩新聞就很像是把電視新聞的內容用網路上的文字再整理一遍,差別只是下方會多了一堆鄉民黨工們的筆戰,我不認為這就是新媒體,畢竟這只是將過去那一套,用網路的方式再copy一遍而已。

至於媒體有受到網路的改變嗎?我相信是有的,像是每天從歐陽妮妮的Facebook上看有沒有撿到200塊、PTT有沒有什麼卦可以當作獨家…這些都是媒體的改變,還有就是用類似洗板的方式在經營新聞台,像你在觀察伏冒熱飲的新聞的時候,套用臺灣數位文化協會的執行長說的,就是就算一整天沒開電視,再打開會有種沒有落後進度的錯覺!我們會覺得媒體從業人員越來越懶,但這種懶,是我們慣壞的!

真正的新媒體,是像數位文化協會他們做的各項專案,或是關鍵評論網之類的文章,他們

新聞媒體也開始嘗試要做懶人包給我們看,但我從頭到尾都沒認為複雜問題可以用懶人包可以解釋,因為懶人包的製作者在嘗試簡化問題時,我們不曉得他們省略的是不重要的事,還是更重要的事?會不會因立場不同而有不同呈現?那回過頭來,新聞媒體做的也是一樣,大家常會說某些台是有政治立場的,那麼我們怎麼相信有政治立場的媒體不偏頗?再者,懶人包多採省略式的方法,我們需要的,只是淺白的詞句,讓專業的知識能讓一般人更好懂。

身為科學精神的推崇著,我老是用科學的面向來說:回到我學科學的本質上來看事情,科學沒有100%絕對的真理,也別輕易相信別人「餵」你的任何知識,除非有完備的立論支持。因此我寫科普時,總是會想辦法用最平易近人的詞句,一次講一件事,面對複雜的事情,就改用堆疊法,想辦法讓讀者的思緒更加清析,或許做的沒有很好,但這是我的目標理想。

其實我對於包括服貿議題等複雜議題,都期待有一系列的非懶人包式的整理資訊,讓我們能用這些整理好的資訊,更全面的了解這些事情。

我不會妄想用三分鐘或是一兩張圖就了解服貿,因為那是不可能的,反之我更期待有更聚焦、更淺顯的看法,字多無妨,重點是要貼近更真實的情況,而非單解讀法條或單臆測結果。如果你是真的懂的,請嘗試回答我,如果你同意我的想法,請幫我找到能回答我的朋友!

2014年2月25日 星期二

與其關心地震在哪,不如看看自己準備在哪?

今天(2014年2月24日)一篇聯合報社論《台北連續地震 真的無須緊張嗎?》(註:因為原文不在了,所以用ptt地科版的備份文代替)試圖點出社會與政府對地震防災概念的缺乏,其中不乏許多影響政府不重視防災的作為,可惜的是政府端確實還有努力的空間,但多半不是文中所提的問題,譬如【政府對地震震央位置的陳述,都捨棄諸如「中山路二段三十七號附近」的精確描述,而以「縣府西方十七公里處」模糊帶過,這當然是怕影響房價而遭到民眾抗議。】這段話其實並非事實,實際上在世界上沒有任何一位地震學家能精準的告訴你震央在多少公尺的誤差以內,這乃是由於地底下的構造並無如此精確的解析度,科學上本來就無法定出很確切的位置,甚至運用不同的測站也會定出不同的結果,然而最重要的防災資訊並非震央是否能縮在幾十公尺內,而是各地到底震度有多大、對災害到底會有多少危害? 

不過話說回來,這也突顯了地震知識在連結到大眾生活上,還有許多可著墨的地方,而上述的文章作者也算是立意良善,誤解是在自對地震知識的不足,因此本文還是以這樣對防災關心為出發點的精神延伸。
 
台灣地震分布,作者為維基用戶Hsu.shihhung
在這事件後,我有被問到過一個問題:「士林的地震規模有『四級』很大耶!但是我家這邊怎麼只有三級?到底是發生在哪一條斷層?」這其實對任何地震學者都難以回答,而這並非我或學者太執著於用詞的正確,而是我們難以確認問題的指涉方式。

所以,我們從這個問題再談一次規模和震度(畢竟總還是有人會搞混)。首先,一次地震的規模只會有一個值,代表的是地震的能量,在臺灣也不會寫「級」這個單位,為的就是和震度階的「級」作區分,唯有震度的級數才能呈現地表搖晃的程度,對於防災才有最直接的效果。至於斷層,從
201034日的地震、2011年發生兩次在南投的地震,規模都在6上下,但由於地表沒有產生破裂面,估計也是底下的盲斷層錯動。若找不到士林這次的地震破裂面,那麼我們又如何去將它定義為何種的斷層錯動?

至於氣象局的說法,什麼岩漿冷卻、正常能量釋放,到底是不是百分之百的正確原因?我想可以說是,也可以說不是。因為在科學上,即使經過了不斷的驗證,也無法確定原因,假如以目前的證據告訴你是原因A,但因為後來有新的數據而變成原因B,那麼當初說原因A的官方該怎麼究責?那麼這樣的說法,說到底不過是「安全說法」之一,話說2009年義大利有群官方的科學家(大概就如同我們的氣象局)因對地震前兆的誤判,令民眾輕忽了地震威脅,接著大地震來了,傷亡慘重,而科學家也因而被起訴、判刑。問題並不是在看不出前兆,而是科學家們用了糟糕的方式作了錯誤宣導,只請大眾不要擔心會有大地震,而不去考慮另一種可能。

從食安、疾病一直到防災,無論官方要提出何種說法,都會被放大鏡盯著看,有時可能還會有錯誤解讀,既要考慮到是否會引起恐慌,又要考慮到是否會低估情勢,甚至有時還不得不注意到政治正不正確。如此複雜的顧慮,呈現到我們眼前時,經常是走了個樣。我一直感到疑惑,擔心民眾、媒體、上頭的長官不懂,那麼為何不藉由像地震這樣的事件,教育社會大眾正確的觀點,這正是科學傳播宣導的最佳時機啊!

有太多的事情可以做卻沒做,像是有研究告訴我們大屯火山可能是活火山,也有許多學者在監測,但卻沒人能清楚的告訴我們,不同的情境下會有何種噴發與災情?該為這樣的災情作何種防範?同樣的,地震的發生潛勢為何無法公布,並非官方或科學家做不到,而是這樣做會影響到許多民生,且要教導大眾如何正面的去看待地震危害潛勢的資料,遠比建立資料庫的難度大的多。也或許也開始有人詢問地震險,別鬧了,保險業者不了解地震的情況下,要如何製定合理的地震險保費?沒有地震危害潛勢,當然也不知道哪裡是比較有威脅,又要如何因應不同的環境因素來核定保費呢?

常在說日本地震預警強,為什麼我們不做?我們不但有做,而且做的還不是普通的強,台大吳逸民老師除了是最初中央氣象局速報與預警系統的開發者之一,也持續的在進行地震預警的研究,其利用P波前三秒的波形就能進行預警,便是很重要的技術成就。那麼為何我們手機收不到預警訊息?我只要提兩個問題就好:第一,手機的傳輸並不是產生預警資訊的環節,而是傳遞的環節,必須要找的是通訊業者;第二則是收到訊息後我們是否能有所作為?或是能否接受誤報的可能性?或許有時我們嚷著防災公園不足,但我們卻還不了解自己住家附近是否有防災公園?或是任何可以作緊急避難處?


在上一則看見台灣更多的故事,文章末段我提了不少研究,包括了國土規畫、斷層研究、地震預警、地震科學平民化的推廣等等,目的就是想讓各位能藉由了解這些資訊,了解我們的現況、我們缺乏什麼,用理性的態度去理解防災的思維,災害無可避免,與災共生才是在這大地千變萬化的島嶼的生存之道!

延伸閱讀:
認識地震規模:地震規模變變變
震度與等震度圖:地震波,可能不是你想的那樣
我們距離預測地震有多遠?

2014年2月15日 星期六

回首2013:「看見台灣」更多的故事

2013年,「看見台灣」以台灣影史上秏資最高、票房也是最高的紀錄片,憾動了許多台灣人的內心,也在社會上發酵產生了許多效應。我從來自各方的聲音所得知的不同看法,不外乎是開始正視國土問題、周遭的環淨汙染等等;有的朋友認為政府應該帶頭做好,上行下效;也有的朋友認為,「不是沒看見,只是我們選擇視而不見。」當然也有人認為,即使票房再好,影片也無法為我們解決任何問題。

看過電影後,我不止一次嘗試問自己,我早就知道這些事,但我還能做什麼?在這之前我也有很多的無能為力,或許是太著眼在不能改變的現實,政策不落實、國土規畫爭議不斷、既得利益者對環境的危害等等,這些是你我的力量也推不動半寸的事情,即使是導演齊柏林,也無法改變這些事實。自從數週前開始回顧台灣過去一年來的相關時事新聞,我才漸漸的體會,齊導的「提醒」,可以讓我們從不同的角度,來認識台灣。對於在上位者我不敢說,但起碼對於人民與大眾,我想只要多認識,或許就會更明白人類在這塊土地上的真正定位,看的多,視野才遼闊,我們就來認識一下,你我都可能忽略的,台灣。



從海研五號的科學首航認識台灣的海洋研究
海研五號,友人詹政順提供之影像。
台灣既然是個四周環海的島,三不五時也常聽見「海洋立國」的政策宣言。不過實際上在一年前進行海研五號科學首航之前,台灣的海洋研究硬體實力仍十分有限。在海研五號下水之前,海洋研究機構的船艦只有近岸的層級,最大的海研一號也僅只有800頓,另外還有以漁業研究為主,1948噸的水試一號,因此2700噸級的海研五號加入研究船行列更加別具意義!

甲烷水合物@USGS
海洋研究船通常做些什麼呢?從海水表面一直到海底都是研究船的涵蓋範圍,包括海水的性質(海溫、海流、化學性質等等,有人說這用浮標和錨定觀測就好啦!幹嘛動用大船?其實這是很重要的參數,任何的海底地形、海洋地質探測,要不就是利用聲納,要不就是用震波測勘,兩者皆是透過分析發射與收回聲波的特性來得知海底的狀況,而海水的性質必然會影響到波在水中的傳遞速度,所以同時測量海水性質亦是必要的,在海洋地質的探測方面,我想可以分為兩種,一種是探礦,像是甲烷水合物之類的礦產,另一種就是構造上的研究,如海溝隱沒帶(台灣附近有兩個重要的海溝,一個是馬尼拉海溝,另一個則是琉球海溝)、海底火山等等,正好,在首航時就帶回成果,而持續的研究航次也仍持續進行中,有興趣可以上國家實驗研究院的網站看看。

海軍達觀號,友人詹政順提供之影像。
海底地形、海洋地質的探測,除了科學研究的貢獻,對於國防也有十分重大的意義,因此國軍也有另一艘海洋研究船:1601達觀號,是國內唯一大於3000噸的海洋研究船,主要任務是海底地形的測繪和軍事用途的水下探測等,不過畢竟是國防情報,手邊的資訊並不多,但達觀號蒐集的水文資料,對於反潛與各種水下作戰的幫助甚大,此外在2010年蘇花公路發生崩塌墜海事故時,海軍搜救的船艦中,也包括達觀號。

另外我個人覺得特別海研五號上的深海水下搖控載台(ROV),是最令我期待的一項科學載具,ROV就是一台水下機器人,可以在深海進行搖控水底攝影和各種水下的探測、深海儀器設備機安裝與維修等等,或許可以期待一下,從海底來「看見台灣」。
ROV,摘自維基百科


看見台灣的地下構造
「看見台灣」帶著我們看見了大地,那麼地下呢?其實說起來更多的危機,還是藏在看不到的地方。因為看不到,所以以為沒事?當然現在我們開始可以認識與了解地底下的情況,在延宕了14年後,地質法終於在2010年三讀通過、2011年開始實施,之後也陸續在增加許多配套方案,譬如地質敏感區劃定變更及廢止辦法 ,以及針對清境地區的地質敏感區公告解釋等等,而從中央地調所的網頁中,也可以查詢地質敏區,然而現在還有很多地方還沒公告,也期待地調所可以加緊腳步完成敏感區的調查與公布;此外,相信一般大眾仍對於許多地質的名詞與知識一知半解,未來敝人也會多加著手撰寫相關知識,也希望有更多的先進們也能投入宣導,在此分享一些過去一年來撰寫的文章:

十分、大華壼穴一帶地質景觀敏感區,截自經濟部中央地質調查所網站
另外,談到地質敏感區、清境等話題,也可能有人會聯想到國土規畫,到底沒有沒國土規畫呢?其實我們的國土規畫法還在「草案」中,也就是說,目前我們還缺乏最上位的國土規畫法,說起來令人憂心,但由於我對此領域涉獵不深,也不好多作論述,關心草案內容的人或許可以看一下這裡和以下這篇,了解如何「與災共生」:

鑑古知今,不斷學習
2013年的最後,台中科博館辦了一場富具意義的研討會:「從車籠埔斷層看過去現在與未來的地震」國際學術研討會,並開放一般民眾免費參加,在台灣,很少有類似這樣的活動,能讓第一線的研究學者與一般大眾對話,原本很慚愧的沒有好好為此演講作一系列的文章介紹,好在,在「知識大講堂」中,錄製了許多影片,在下面一一列出連結與簡介:

●     地震預警系統
            台大地質吳逸民教授可以說是台灣做地震預警的先驅,除了參與了氣象局速報、預警系統的建置,更開發了更低價且好用的儀器:P波3秒感測儀,而我印象中吳老師的paper數量也是超級驚人的多,從演講我們可以多認識預警的技術現況。

            中央地科的張中白老師是地科界有名的型男教授,也是少數擁有官方粉絲的教授之一(畫錯重點),這也是系列演講中最「科普」的一場了,讓你從完全不懂地科到了解台灣的地體構造!

            中正地環的李元希教授是我的恩師,1999年時他正在中央地調所服務,也從集集地震中學習到了很多過去不知道的知識,並因而投入學校教育。由於他是一位對地質領域總是興趣滿滿的老師,常會丟下學生自己衝去看重要的露頭,因此在演講中常會指著斷層之類說:「這個東西非常有趣。」還請大家不要太見怪。

            師大地科的陳卉瑄副教授,是個很非常有活力、熱血的老師,除了學校內的教學,也極力推廣科普教育,推廣地震學園,運用各種故事教材串聯,希望能讓地震科學能從小扎根起。

●     台灣地震模型
             中央地科的馬國鳳老師,師承於地震學界名師金森博雄,在1999集集地震後,參與TCDP台灣車籠埔斷層深井鑽探計畫並很快的將其研究成果發表在Nature期刊上,而在2012年老師的文章又登在Science期刊,為台灣傑出的女科學家之一。近期馬老師也積極推動整合各界的學術資源、推廣地震知識,建置了台灣地震模型的工作團隊,為的就是讓台灣地底下的模型,能夠更準確,以提升地震測報、預警的成效。

             東京大學的佐竹健治教授,相信不用我多說,大家應該知道日本的地震學在國際上也是數一數二的,佐竹老師的專長就是利用模擬斷層破裂生地震波後所造成的影響,來研究地震與海嘯,包括許多古海嘯的研究,像我在哇!災!講座中聊到孤兒海嘯的故事,他也是當時做這個研究的重要學者之一。

            台大地質的陳文山教授可以說是科普做最多的教授之一,除了很多科普著作,阿山的地科教室也是我高中時期經常造訪學習的網站,科博館竹山槽溝的園區的開挖主持人即是陳老師,是古地震研究的專家。

            中國地震局地質研究所的徐鍚偉副所長,十分幽默風趣、並富有科學精神,不會因政治立場而影響科學交流。其實中國大陸在地震前兆的研究投注的很多心力,正好也在系列演講中,提供了不同的角度,讓我們思索,我們到要怎麼看待地震?

            中央研究院地球科學所的許雅儒博士也是一位傑出研究員,在準備攻讀博士時即發生了921集集地震,而她的博士論文,正好就是研究同震變形的模式,由地表的變形來推測地底下發生了些什麼事,而這場演講,則是一場針對隱沒帶大地震,作總合性的知識演講,也正好是最後一場演講。
 
車籠埔斷層竹山槽溝,攝於車籠埔斷層保存園區
地球科學是一項與人類的生活息息相關的科學,也是一門日新月異的科學,要追求永續,與自然共同生存,這些知識有必要一點一滴的累積在腦海中,或許一次看這麼多的資訊,會讓你直接按END跳到這一行,但是或許將這些資訊分開來,一次看個一兩篇或一段影片,配個咖啡或點心就看完囉,當然買咖啡別忘了環保杯,因為我們都愛地球嘛!


其它的延伸閱讀:
TCDP台灣車籠埔斷層深井鑽探計畫







2014年1月17日 星期五

一閃一閃亮晶晶,克卜勒唱小星星?

寫這篇文章,還得感謝孫燕姿的新歌~~
孫燕姿:克卜勒


在高中時代時,「克卜勒」這三個字可能不那麼討喜,因為他的研究,提出了克卜勒行星運動定律,我們念書時也因而多了幾條公試要背、多了幾個不同的題型,又或許有不少人如我一般,高中畢業至今,三大定律的細節已忘的差不多了,僅記得橢圓軌道、半長軸的平方和週期有關係之類的…如今聽見孫燕姿唱「克卜勒」,或許會多了些朋友去拜見狐狗大神或維基大神,認識或重溫一下克卜勒。
克卜勒


克卜勒生長的年代,正好就在文藝復興時期的尾聲、科學啟蒙的開始,在哥白尼之後,克卜勒、伽利略分別從數學與觀測的貢獻,開啟了一連串科學的革命。在幾個世紀以來,西方世界一直保有古希臘時期哲學家的思想(這兒說的「保有」指的是沒有把過去的典藉抺殺,教會甚至還幫忙保留了一部分,另外還有十字軍東征時再度把這些過去知識再進口回來),從文藝復興開始,人們開始崇尚古典的文化,也開始探討古希臘的哲學與科學,最早的突破即是哥白尼提出了日心說,認為宇宙中心為太陽,而非古希臘天文學家托勒密所認為的地球為中心。


克卜勒也同樣的對此問題感到好奇,並且在求學過程中認識了哥白尼的學說,接著又從另一位天文學家第谷·布拉赫手中接下了珍貴的天文觀測資料。克卜勒雖然是天文學家,但他同時數學能力十分強大,結合了觀測資料與數學運算製作星表與研究天體運行,雖然繼承了哥白尼的理論,但也作了一些修正:


軌道不是圓形,而是橢圓的
其實,這也得從古希臘的哲學家談起,無論是哲學家,或是當代的科學家,多半都認為宇宙萬物之理是簡單的、和諧的。而用圓形來解釋行星的公轉軌道,無疑是符合簡單、合諧之理,然而在克卜勒計算火星軌道之時,也發現了以圓形來計算,與觀測總是有那麼一些誤差,也嘗試了把太陽稍微偏離圓心來計算,亦無法完美的解決誤差問題,這也花了他六年的時間研究。在1609年----正好是伽利略發表望遠鏡那年,他在先著作《新天文學》中提出了行星運動定律的前兩項,第一是行星的軌道是橢圓形,而太陽位於橢圓的其中一個焦點上第二則是行星運行的速率,要用行星與太陽連線所掃過的橢圓面積來計算,在一定時間內所掃過的面積是相等的。話說這可是一大創舉啊!要知道,從觀測資料,我們僅僅知道行星運行的速率不是百分之百恆定的,且誤差十分微小(8分,角度上度分秒的分),如果當時克卜勒沒有進一步的闡述這件事,說不定也會影響後來古典力學的發展。


影響甚大的第三定律
第三個定律是在克卜勒出版《和諧的世界》時,撰寫於書中的,定律內容就是「行星公轉的周期的平方與離太陽的平均距離的三次方成正比」簡單來說就是T^2/R^3=K。這項定律只將行星運動的現象化為一個簡單的數學式,只有兩個參數、一個常數,不過牛頓的萬有引力定律就由此開始,當然牛頓究竟是不是被iphone打到而激發靈感就不得而知了!(作者按:經網友黃鈺程提醒後在此註明,此T單位必須為年、R單位為A.U.時比值才會為1,克卜勒當時提出此定律是發現其比值為一常數K,當萬有引力常數G出現後才有公式的推導印證。)


當然,在那個年代還沒有萬有引力解釋行星運動:這裡不得不提到之前孫維新館長曾說過的:「科學工作者研究自然的歷史,就是一連串『認錯』的過程」,當時克卜勒致力於觀察和計算,而大家問他是什麼樣的力量造成了這樣規律的行星運行?他聯想到了當時科學界最火的「磁力」,這個錯誤後來也隨著萬有引力的發展而被修正了。然而這亦無損於他的發現,畢竟如孫館長所說,科學是一連串的認錯,再修正的過程,世上許多道理亦是如此。


其它的影響與貢獻
其實克卜勒的貢獻還挺多的,包括發現超新星SN 1604,當然在這之前他的師父第谷也發現了另一顆超新星SN 1572,數字代表發現年份,話說伽利略還用1604年的那顆超新星來和當時不接受日心說的人PK。至於為何叫「新」星,則是當時第谷給SN 1572描述時用的名稱,後來20世紀後人們才將它列入超新星中。
剛好一直提到第谷,也不得不提一下,他其實是支持托勒密的地心說,而且想藉由進行天文觀測,累積了大量資料,想證明地心說才是正確的,而克卜勒一直想說服第谷,但是,直到第谷死去時第谷還是堅信他自己的想法,還希望克卜勤能幫他發揚光大,但是克卜勒卻…好啦,起碼克卜勒堅持下來才有後來天文學的發展。
另外,NASA還有一顆太空望遠鏡,其命名為克卜勒,其主要任務就是觀測太陽系外其它恆星的行星系統,也有不少人在期待它能否發現另一個地球!
克卜勒太空望遠鏡



延伸閱讀:

維基百科:折射望遠鏡





2014年1月7日 星期二

要怎麼去相信放羊的孩子?

在澳洲屠夫事件之後,已經很久沒有寫媒體評論文了…
然後又看到Mobile這則:一個人。對抗全台灣的惡質媒體。
這則真的很棒,很多人都在推,不免俗也來推一下「感謝大大的分享XD
 
圖片來自維基「狼來了」條目,Project Gutenberg。
在這段時間,也曾做過一個月雜誌的行銷宣傳,
加上自己經常寫科學時事,因此對媒體的接觸也與日俱增,
逐漸的我發現,科普/科學新聞中媒體常犯的錯誤其實只是冰山一角。
簡單來說最大的問題就是不會把「真相」放在第一位,
就連我的前主管也是告訴我,產製要「快」,別人PO過的東西就不能PO了…
就算別人的翻譯品質不好、下錯重點也是一樣。
這樣的問題在主流媒體更是被放大!
即便是口口聲聲說在追查真相,但又深怕自己報導的比別人慢,
所以補風捉影、任意開槍、自行腦補之事層出不窮,
矇中了,就是大獨家,矇不中就隔天發個澄清的新聞就好。

我們先不管大家對齊柏林先生說的話有沒有興趣,但是…
~~奇怪,隔一天發一則,到底是怎麼樣?
不止中時,其實各家媒體也都是這樣的模式,
甚至有部分媒體只有報導其中一半的事實,那不如不報比較好。
也不是說不能犯錯,只是這類的事實,
只要提前去訪問或是詢問齊柏林,我相信就能避免掉這樣無謂的問題,
雖然這樣好像少了一篇「業績」,但一篇不是事實的報導,
在我眼中等同無用的報導一般。

小時候都聽過放羊的孩子,放羊的孩子是因為惡意說謊而自食惡果,
但…明知道這未必是事實還大聲張揚,只是為了引人注目,
這難道就不是「惡意」嗎?
但老實說,我還真想不到怎麼去改變這些現象,
無論是抵制不看、或是一人一信之類的我都覺得很難改變,
或許像01那則文章說的一樣,多看優質,拒看惡質,
並用利網路產生影響力,說不定有一天會有新的開創也不一定。
這也是我用網路寫東西的動力來源,
起碼我產製的內容以接近真相為宗旨,並且盡可能盡到查證義務。
前些日子的化石事件又是個例子…我很意外竟然一面倒的,
把學者和科研人員的話放在後面,
而素人科教人員(還不是科學家)的說詞放前面與標題,不誤解也難。

話說每次看到很爛的篇章,總是會有個想法:
你他媽的文筆和查證都爛透了還可以領薪水,
根本拖累一堆同年紀有能力的人!難怪人家只願意給22K
但好像也只能說,加油,好嗎?好好學作文、語文和閱讀吧!

2013年12月29日 星期日

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2008PTT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~25百萬年前)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!
 
白堊紀以來台灣地史(摘自東北角的往日雲煙)

參考資料:
地球科學園地的東北角的往日雲煙

註:斜體文字部分由台大海洋研究所朱美妃助理教授提供建議。