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發信人: Quartz (shau)    看板: geology
日期: Wed Jan 13 13:50:45 1999
標題: 台灣的地質現象概述(趙婷英)

台灣的形成

    台灣的形成約可分為幾個階段:

(1) 中生代晚期∼中新世早期:南中國板塊張裂,使中國大陸陸塊向東南漂移,

造成雪山山脈及一部分西部麓山帶被動邊緣的淺海沉積物形成古台灣陸塊。

(2) 中新世中期:約1500萬年前,南中國板塊隱沒到古台灣陸塊下,並產生火

山島弧;脊樑山脈的深海沉積物在海溝附近堆積,參夾火山物質及隱沒帶的混

雜岩。約1200萬年前,古台灣陸塊與中國大陸碰撞產生中新世增積楔狀體和

墾丁混同層(各種不同的岩塊之混合共同體),同時在東邊因南中國板塊隱沒

入菲律賓海板塊而產生隱沒帶,形成海岸山脈和火山島弧。

(3) 上新世早期:約500萬年前,菲律賓海板塊上的海岸山脈與火山島弧和歐

亞大陸邊緣發生碰撞,使此處所受的變形作用更加劇烈;約300萬年前,利吉

混同層形成之後海岸山脈與火山島弧向古台灣大陸移動,同時古台灣大陸向中

國大陸邊緣嵌入,且中央山脈開始抬升。

(4) 經過不斷推擠的結果,形成現今的台灣,其中中央山脈因受斜碰撞和嵌入

作用而呈 "s"形。



台灣的地質現象

    台灣主要因板塊的碰撞擠壓而隆起形成,其過程中並帶有變質、火山形成及造

山等作用,加上特殊的地理位置及多變的氣候,使台灣的地質現象非常豐富。大致

來說,台灣的地質現象可分為以下3類:

(1) 節理(joint):一般又稱為裂理(fracture),是指岩石中的裂隙,且裂隙兩邊的

岩石沒有明顯的相互移動。若裂隙中有礦物充填,稱為脈(vein)如由石英充填

者稱為石英脈;若裂隙中空則稱為裂縫(fissure or gash fracture),易因風化而使破

裂邊圓鈍,為形成豆腐石的原因。節理是台灣地質構造中最常見的一種,依形成

的原因可分為伸張節理(張力節理)、剪力節理、混合節理3種:

1. 伸張節理(extension joint)、張力節理(tensile joint)

    伸張節理是指岩石受力而產生應變(因受力而變形),最大主應變軸為伸張應變  

的情況下,岩石發生與此應變軸垂直的節理,產生伸張節理的最小主應力可以是張

應力或壓應力;張力節理則是指最小主應力為張應力,且應力質等於岩石抗張強度

的情況下,產生與此張力垂直的節理。張力節理和伸張節理皆因岩石發生張力破壞

而產生,其區別是前者以應力說明節理生成狀態,後者則以應變來說明節理生成狀

態。一般視兩者為同一類節理。

    伸張節理的特徵為:表面粗糙,常具羽毛狀條紋;多為張裂形式,一般被礦脈

充填;通常認為伸張節理是因岩石受到伸張應力而造成,裂面與伸張應力(σ3)方

向垂直。

2. 剪力節理(shear joint)

    岩石因受到最大主應力σ1的擠壓及最小有效主應力σ3′>0的情形下產生剪

力破裂所造成的節理,其節理與σ1的交角θ>22.5°。

    剪力節理的特徵為:較光滑平直,有時會留下因剪切滑動所造成的擦痕;常組

成共軛X形節理系,兩組節理的交角一般>45°而<60°。

3. 混合節理(hybrid joint)

    岩石因最大主應力σ1擠壓且σ3′<0時破裂產生的節理,其節理與σ1的交角

θ′<22.5°。

    混合節理的特徵為:具裂開與剪動的性質,故有與伸張節理相似的特徵;充填

裂縫的脈中之纖維狀構造與裂面斜交。



(2) 斷層(fault):岩石因受力而沿著一不連續面(帶)滑動時,此不連續面(帶)

稱為斷層面(帶),而其所產生現象則稱為斷層。斷層形態的幾何要素包括斷盤及

斷層面(帶),斷層面(帶)為斷盤的分界面(帶)。斷盤呈傾斜時分為上盤和下

盤兩部分,上盤在斷層面的上方,而斷層面下方的則為下盤。一般斷層的分類以

斷盤沿斷層面互相錯動的情形來分,常見的有3種:

1. 正斷層(normal-slip fault):斷層面傾斜時,上盤相對於下盤向下移動,常因斷盤

間產生張力而形成。

2. 逆斷層(thrust-slip fault):斷層面傾斜時,下盤相對於上盤向下移動,常因壓力

推擠斷盤而形成。

3. 平移斷層(strike-slip fault):斷層面為鉛直或傾斜,斷盤沿水平方向滑動而產生。

若一斷盤對面的斷盤向右移動,稱為右移斷層,反之則稱為左移斷層。

      

(3) 褶皺(fold):岩石的各種面狀構造(如層理、葉理)受到壓縮力的作用而呈現

彎曲形態的地質構造。褶皺的形態有很多種,規模大小差異也很大;小至顯微鏡

才可見,大至綿延數公里。褶皺依幾何形態有兩種基本類型:褶皺面(曲面)可

用一直線的平行移動來完成時,則此褶皺稱為圓柱狀褶皺(cyclindrical fold),而

這條直線稱此褶皺的褶皺軸(fold axis);反之,褶皺面(曲面)不能以一直線的

平行移動來完成時,則此褶皺稱為非圓柱狀褶皺(noncyclindrical fold),分析時必

須分成好幾個領域以圓柱狀褶皺的方式來處理。

      褶皺的分類方式有很多種,一般以單層褶皺的幾何形態分類較常使用。單層

褶皺的構成包括翼部(軸面的兩側部分)、褶皺軸面(單層褶皺上下兩曲面的樞紐線

所構成的面)及反曲面(單層褶皺上下兩曲面的反曲線所構成的面)。其中以岩層彎

曲方向與地層老新為基礎可分為下列4種:

1. 向斜(syncline):岩層向下彎曲的褶皺,岩層由軸面向翼部漸老。

2. 背斜(anticline):岩層向上彎曲的褶皺,岩層由軸面向翼部漸新。

3. 背斜形向斜(antiform syncline):因岩層倒轉而產生由軸面向翼部漸老的背斜構造。

4. 向斜形背斜(synform anticline):因岩層倒轉而產生由軸面向翼部漸新的向斜構造。

而根據褶皺軸面與褶皺軸(樞紐線)的位態則可分為直立水平褶皺(upright horizontal 

fold)、直立傾伏褶皺(upright plunging fold)、傾豎褶皺(vertical fold)、斜歪水平褶皺(inclined horizontal fold)、斜歪傾伏褶皺(inclined plunging 
fold)、斜臥褶皺(reclined fold)、偃臥褶皺(recumbent fold)等。 



結論

    台灣地形複雜,相對的在地質構造方面也呈現多樣化的形態。目前台灣仍以緩

慢的速度進行各種不同的地質作用,偶而會產生一些資源礦物露頭。我們可以藉著

將這些資源礦物加工而製造能夠提升我們生活品質的用品及工具,也可以利用因地

質作用產生的泥石良土來增進工業、建築與農業方面的發展。但當我們在利用這些

天然資源時,務必先考量當地的地質環境是否適合進行開發或開採,以避免一時的

不當規劃所造成無法挽回的災情悲劇。





參考書目



臺灣的地質構造現象     楊昭男編著  經濟部中央地質調查所編印  84.8

地景                   王鑫著  交通部觀光局東部海岸風景特定區管理處編印  

臺灣的地質現象         陳肇夏編  中央地質調查所發行  77.10

八十六年度中央地質調查所年報      陳肇夏發行  經濟部中央地質調查所編印                                     

                                  87.3

臺灣的地質寫真集       簡芳欽發行  經濟部中央地質調查所編印  83.12

台灣地質簡介           盧佳遇  http://sun03.gl.ntu.edu.tw/~lu/subs.html#A1.2

           

 
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