臺北盆地的地質與形成特色
- 台北盆地位於台灣島的北部,是台灣最典型的盆地之一。
- 盆底標高介於40公尺到海平面下公尺,平均約8公尺,由東南向西北 平緩傾斜。20公尺以下的面積約243平方公里。
- 台北盆地外型像個三角形,關渡、三峽、南港是它的三個頂點。西北 邊從關渡起向西南延伸至三峽,長約24公里,東南邊從三峽向東北延 伸至南港,長約30公里。北邊從南港向西北延伸至關渡,長約17公里 ,周長約 71公里。
- 台北盆地的西邊及西北有山子腳山塊、林口臺地及觀音山橫亙,北部 矗立著大屯火山群、內湖丘陵,東南側被南港丘陵及清水山塊所阻。
- 台北盆地位於淡水河流域的下游。大漢溪是淡水河系的幹流,從盆地 的西南角流向盆地的中央,到江子翠與新店溪會合後稱淡水河。淡水 河從江子翠以下呈弧狀轉向西北方,經關渡、淡水注入台灣海峽。新 店溪、基隆河是淡水河系的兩大支流,新店溪從盆地的東南邊流入, 在江子翠匯入淡水河。基隆河從盆地的東北角流入,經內湖、南港、 大直,至社子島北端注入淡水河。
以北台灣的淡水河找起,以淡水河、新店溪、大漢溪、基隆河、等河川交會的地 區為中心,在周圍等高線 20公尺以下的範圍,就是台北盆地。台北盆地的周圍都是比較高的地形,北邊是大屯火山區,西側是觀音山和林口台地,東南是丘陵區。至於真正的盆地平原區,海拔高度通常不到 10 公尺。其中基隆河、新店溪等河川可以自由地在平原中蜿蜒成曲流。這種周圍高而中間低的地形是由斷層作用下陷形成的。
台北市的位置
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1.斷層形成期
約在200萬年前,台灣受菲律濱海板塊和歐亞大陸板塊碰撞產生造山運動,發生擠壓和張裂作用,因而在台北盆地出現西北東南向的新莊、崁腳、台北、新店斷層,當時整個台北盆地是丘陵地形,古新店溪流經盆地內,經泰山一帶出海。
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2.林口礫石沉積期
大約距今100萬年前(或更早)開始,盆地旁的林口台地還是海濱地形,由古新店溪所帶來的礫石、砂等濱海沉積,從泰山出海後開始堆積在斷層崖下的林口地區。從礫石沉積物中的安山岩礫成分得知,在距今約60萬年前,觀音山火山有噴發的跡象,而大屯火山的定年顯示,早在距今約萬年前就陸續有噴發的現象產生。
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3.基盤形成期
台北盆地基盤早在三、四十萬年前(或更早)就已形成,到距今六萬年前左右,山腳斷層發生,台北盆地陷落,盆地的基盤才露出來,林口台地相對上升並露出水面,古新店溪出海口受阻,淹沒了現今泰山、新莊一帶,持續抬升的林口台地形成今日與台北盆地200公尺的斷崖落差。
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4.新莊層沉積期
在「新莊湖」出現,台北盆地受古新店溪侵蝕,沿著斷層崖及山邊發生順向河流,各河流皆帶泥沙進入盆地中沉積,覆蓋在基盤上。
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5.沖積扇沉積期
古新店溪從盆地東南側的丘陵到現今景美一帶,搬運許多泥沙和礫石到盆地中堆積,而沉積成沖積扇的扇狀礫石層。
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6.河流襲奪沉積期
在距今約3萬年前,盆地因下陷後,沿著盆地邊緣的順向河產生向源侵蝕作用,襲奪原向北流到八堵一帶出海的古基隆河,和原向西經桃園北端入海的古大漢溪,使新店溪、基隆河和大漢溪在盆地中匯集成淡水河。河床堆積物增多,台北盆地逐漸受沉積物覆蓋,盆地內大部分地區便愈趨平坦。
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7.鹹水半淡水沉積期
約在距今約一萬年前,海水面相對陸地上昇,使得台北盆地被海水淹沒變成鹹水湖,與海相連,這些可由盆地地層中所發現的貝類、有孔蟲及花粉化石得到證實。之後因陸地的上升和下降,盆地陸續有海水進出的循環現象。
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8.現今臺北盆地
大約在三百年前,清朝康熙三十三年(西元1694年),歷史記載盆地內曾發生大地震,部分地區陷落,海水再度由關上升,湖水自現今關渡地區排出,即形成今日台北盆地地形。
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台北地區的可見最古老的地層,大約是三千萬年前開 始形成。從大陸「華南古陸塊」上的河流所沖刷下來的泥 沙,一層層堆積而成。在形成的過程中,由於海水面的上 升、下降,有些地層當時是在海裏沈積,因此形成「海相 」和「濱海相」兩種性質不同的地層。從三千萬年前到距 今四百萬年前,海水面下降三次,上升二次,共堆積出七 種地層。
- 堆積:由華南古塊上的河流沖刷下來的泥沙,堆出一層層的平坦地層。
- 褶曲:約 400 萬年前,劇烈的造山運動把地層推擠、彎折、凸出洗面來。
- 露出:經過長時間的風雨的侵蝕,不同年代的地層就顯露出來。
年代
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地質層次
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地質層相
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3500萬年前至萬年前
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五指山層
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海相地層
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2400萬年前至2200萬年前
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木山層
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濱海相地層
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2200萬年前至萬年前
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大寮層
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海相地層
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2000萬年前至1850萬年前
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石底層
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濱海相地層
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1850萬年前至1350萬年前
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南港層
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海相地層
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1350萬年前至900萬年前
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南莊層
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濱海相地層
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900萬年前至400萬年前
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桂竹林層
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海相地層
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- 濱海相地層:是由河流沖刷下來的泥沙,在河口及濱海地帶堆成的地層。因為高出海面,常會長出大量的植物。這些植物一旦被泥沙掩埋,經過長久歲月,含有煤岸層,便成了濱海相地層顯著的特徵。
- 海相地層:當海水面上升,原先的濱海地帶就淹沒在海裏,在此時所形成的地層,便稱為「海相地層」。因為是在海中,所以常會才各種海洋生物的遺骸跟泥沙一起堆積,變成化石,這是辨認海相地層的重要指標。
濱海相地層 海相地層可分為下面的基盤和在上面的沈積層兩大類。而地層的名稱都是以它最早被發現的地方名稱來命名的。露出地表的老地層,主要分佈在今天的台北盆地東、南丘陵上。為什麼在東、南丘陵上呢?因為大約 400萬年前,海底的老地層被造山運動推擠出海面,當時台北地區全是老地層。後來由於北部的火山爆發,大量的岩漿鋪疊在老地層上,形成了今天的大屯火山區。而中央部份,則因要分佈地在今天的台北盆地東、南丘陵上。
- 基盤層由下而上又可分為五指山層、木山層、大寮層、石底層、南港層、南莊層、桂竹林層七層。
- 沈積層由下而上可分為新莊層、景美層、松山層及現代沖積層四層。
七、最宜觀察老地層的地點:
- 內湖碧山路:這條山路可見到的地質景觀變化多而精采。
- 貴子坑:這裡有台北區最古老的地層,約有三千萬年的形成歷史。
- 軍艦岩:是著名的登高地點,有二千萬年前的形成歷史。
- 芝山岩:突出而獨立的小山丘,在二千萬年前的形成,可找到貝類化石。
最適宜參觀的地質景觀--貴子坑水土保持教學園區大約在3000至2400萬年前,今日的台灣島還沒有形成。在靠近現今台灣位置,三角洲的河囗地區是個長滿水草的沼澤區,海岸邊的淺灘與砂洲沈積了層層雪白的石英砂砂層。沼澤的植物一旦死亡,殘骸有時則會堆積一層層「煤層」,和砂層交互疊置,逐漸深埋。這種環境持續了很長一段時間,形成很厚的沈積岩層,貴子坑石壁上可以看見的「石英砂岩」與「煤層」,便是其中的一小部份。在約500萬年前,在現今台灣東南方一帶的海洋,火山陸續噴發,形成一連串火山島,這些火山島是菲律賓海板塊的一部分。由於菲律賓海板塊逐漸往西北邊移動,也就和相鄰的歐亞大陸板塊產生擠壓。擠壓過來的菲律賓海板塊就像推土機一般,將原本堆積在大陸棚上幾乎水平沈積的岩層彎曲、隆起,漸漸露出水面成為島嶼。這次的劇烈擠壓,在地質上稱之為「蓬萊造山運動」,被推擠的岩層因而傾斜、彎曲成「褶曲」、破裂露出「節理」、斷裂成「斷層」。而貴子坑傾斜、彎曲的岩層,正說明造山運動的巨大力量。約280萬年前,台灣北部開始了大規模的火山噴發,直至十幾萬年前才停止。貴子坑就是在大屯火山群的週邊地帶。大約在80萬年前,是大屯火山群噴發最劇烈的開端,地底下的炙熱岩漿沿著地底裂縫竄升,在大屯火山區噴發出大量的安山岩岩漿和火山彈、火山角礫、火山灰等碎屑,並向四周的低地漫流、堆積。一層層的安山岩、角礫岩在貴子坑一帶堆積,「不整合」地覆蓋在已經褶曲的石英砂岩地表面。使得,貴子坑一帶主要的岩石和地質構造大致底定。接下來的數十萬年,貴子坑的石壁也因為不斷受到風化和侵蝕作用,讓原本藏躲在地下的地質景觀,才一一露出面貌,以眼前的石壁,向我們訴說著千萬年來的精彩故事。
以下資料引自http://w4.ctps.tp.edu.tw/country/geo/geo_a/geo_a03.htm#一:老地層的形成
臺北地質形成的故事:
地球的歷史絕不會是從三千萬年前開始,事實上就目前已知的地質證據我 們知道地球大約有五十億年的歷史。這漫長的五十億年間的自然變化,就被記錄在一層層的土地之中,依據距今時間的遠近,越年輕的地層距離地表也越近。
這種井然有序的地質層裡,經過了各種自然外力的改變下,在表面造就了山脈、斷層等地形,同時也打亂了地質層裡的順序,使得有些老地層得以穿破新地層而與大家見面。就因為如此,今日我們得以在地表看見古老的地層,而目前在淡水河地區可見最古老的地層,大約是三千萬年前開始形成。
一:老地層的形成
台灣島所在的地方大約在二億五千萬年前是太平洋西岸海底的一個地槽,所謂地槽就是地殼上巨大的、狹長的窪地。此地槽不斷的承受著來自西方華南古陸沖刷下來的沈積物。後來經過造山運動,終於約在一億到七千萬年前間的南澳運動形成山脈,露出海面。此後又由於地殼的坳陷,台灣島又開始下沉,海水入侵,再度成為海中的地槽,承受來自陸地沈積物的堆積。其主要的沈積物以碎屑岩類為主,就是多砂岩和頁岩,局部有礫岩和石灰岩堆積。
二:台北露出海面時期
約400 萬年前:由於位於歐亞板塊東方的菲律賓海洋板塊從東南向西北方衝撞歐亞板塊,而發生了著名的蓬萊運動,使數千萬年來沈積的地層不斷的隆起,台灣終於又露出海面,不再下沉了。原來平坦的沈積地層也因受到擠壓而發生褶皺,使隆起的台灣島形成許多丘陵與高山地形。當時台北一帶是丘陵地形,處處皆山,而且有古新店溪從東南向西北方流經今日新莊、泰山、林口一帶入海。
大約280 萬年前,由於菲律賓海海洋板塊向西北隱沒,深入歐亞大陸板塊底下,受到高壓高溫變成熔岩,於是熔岩從地層的裂隙中不斷的湧出,而發生了驚天動地的大屯火山群的爆發,並掩蓋在臺北丘陵之上。直到約二十萬年前觀音山火山第三期爆發後才停止。
觀音山形成的原因其實與大屯山系相同,也是因為菲律賓板塊斜插入歐亞板塊之下,當菲律賓板塊進入離地面約一百五十公里深時,因地熱的溫度過高導致板塊融化形成大量的熔岩。這一地點地質學稱之為板塊隱沒點,而大量產生的熔岩也成為火山爆發的原動力。正當大屯山的火山活動持續約二百多萬年之後,由於菲律賓板塊持續向歐亞板塊推擠,造成歐亞板塊向下彎曲,這使得板塊隱沒帶向西移動,造成了大屯山火山活動的逐漸停止,也引發了觀音山因火山活動而生成今日的面貌。
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現在的淡水河流域在六萬年前,歷經大屯山系、觀音山的火山運動之後的丘陵地形被推積的更高;只有古新店溪造成的舊林口沖積平原,算是較平坦地帶。這種地形一直持續到斷層運動斷層運動圖的發生,突然之間在現代台北盆地的位置上,地表開始下降,原本地勢較低的舊林口沖積平原相對被提高兩百尺,反倒成為台地。地層發生這樣驚天動地的變化,產生了一些的影響:
- 原本古新店溪由林口方向出海,現在由於地勢升高,溪水流至新莊附近便無法前進,形成了一個湖泊,而河水沿著斷層邊緣,經大屯山系及觀音山之間較低的部份入海。
- 原本由石門向西出海的大漢溪,也因為桃園台地的生成不斷的向北改道,直到遇到舉升後的林口台地。
約在三萬年前因臺北沉陷成盆地後,流入盆地的河流不斷地向上源侵蝕、襲奪,使得原來從八堵經基隆一帶入海的基隆河,改道,收由汐止一帶流入臺北盆地。基降河河道之沉積物以泥沙為主,而景美層之礫石層未能分佈至松山一帶,故盆地東部及東北部之沉積物以泥沙為主。另外,古石門溪也因盆地陷落而改道,向北再轉東北流入臺北盆地,就是今天的大漢溪,其沉積物也以砂礫為主。
地球氣候在漫長的十億年中,曾經歷過無數的劇烈變化,其中有數次溫度急遽下降,造成地表大部份的地區受到冰河的覆蓋,這一段時期稱之為冰河期在冰河期當中地球上大部份的水分已凝結成冰,造成海水面的下降,使得更多土地露出。但是當氣候回暖之後,大量的冰溶解成水,海面急遽的升高,許多土地在這時也遭到淹沒。台北盆地也就在這狀況下,大量的海水湧入,形成了古台北湖。台北湖並不完全是由海水構成,古淡水河流域也挹注大量的淡水,這使得湖水呈現淡鹹混合的狀態。也就是這種水質吸引了大量的貝類在此定居、繁殖,為在此發展的史前人類提供了大量食物的來源。
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淡水河流域除了為古台北湖帶大量的淡水外,水中夾雜的泥沙也沈積在台北湖中,隨著時移事往沈積也越來越厚,終於高出了海平面,將海水逐漸的排出盆地之外。因為古台北湖相對於淡水河來說,湖面是完全平坦的,因而當河水夾帶沖積物剛進入湖泊時,沈積作用便發生了。所以古台北是從南邊逐漸的向北縮小,這縮小的過程一直持續到清代康熙年間發生大地震,將今天關渡地區河水的出口加大,大量的湖水湧出,台北盆地的現貌,終於完全呈現出來。
九:今日台北盆地時期
清康熙年33年(西元1694年),台北盆地發生大地震,盆地的西北部地盤再度下陷,海水再度灌入,台北盆地西北部又變成湖泊,面積約150 平方公里。此後由於泥沙快速淤積,湖水又逐漸地退出,台北盆地又日漸乾涸,而閩粵的漢人也大量的移入,再經過日據時期及光復後的快速都市化,於是逐漸形成今日的台北盆地景觀。
一:臺北市的地形景觀
臺北市轄內的平原大都在臺北盆地的範圍內。地形上臺北市可以劃分成三個主要的地形區,分別是大屯火山區、丘陵區、及平原地區。這些地形景觀都有特具的生成歷史。
Ⅰ、火山區
而所謂火山區就是包括觀音山在內的大屯火山群,大小共20座火山,最高的七星山海拔1120 公尺,分布在盆地的北部。觀音火山矗立在盆地西北部,與大屯 火山隔著淡水河相望。盆地北邊的大屯火山區,有錐狀火山、鐘狀火山、火山口、熔岩、或火山碎形成的台地、火山窪地等火山地形,其中海拔三百公尺以上的範圍是陽明山國家公園。
Ⅱ、平原區
平原區就是盆地內20公尺等高線以下的地區,今天大部份已經被水泥森林所覆蓋了。臺北盆地的平原部分原是一個構造盆地,指由斷層作用下陷形成。後來形成湖泊,被新店溪、基隆河、淡水河的沈積物充填而成平原。因此四周被山脈環繞。貫流平原的河川即新店溪、基隆河、淡水河及其支流為主。
Ⅲ、丘陵區
丘陵區包括盆地西南的山子腳山塊,東北的五指山脈及內湖丘陵,及東南側的南港丘陵及清水山塊。丘陵區因雨水和溪流的侵蝕而形成今天的景觀。
(圖片來源遠流出版社台北地質之旅) |
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