台灣西南海域高屏陸坡盆地及澎湖海底峽谷-水道系統的沉積作用及演化

Abstract

摘要 現今臺灣西南海域可視為臺灣西部前陸盆地系統向西南延伸的楔形體上方堆積區（wedge top depozone），也是未充填滿的初期前陸盆地（underfilled foreland basin）。上新世以來，來自臺灣造山帶線來源（line source）及點來源（point source）的沈積物，分別經由向海加積的方式及海底峽谷輸送管道，將沈積物輸送到西南前陸盆地堆積。高屏陸棚相對於整個臺灣西南海域，是一個呈西北-東南走向相當狹窄的區域（約20公里寬），向外海加積的沈積物大多數越過陸棚區而直接輸送到高屏陸坡，然而，該陸坡受區域性構造擠壓抬升及泥貫入體活動的影響，形成數個陸坡盆地而成為主要接收臺灣造山帶沈積物的區域。高屏陸坡盆地的規模和形狀變化受控於泥貫入體抬升活動和沈積物的堆積，沈積物源分為由臺灣造山帶帶來向外海加積的遠端來源，以及因盆地邊緣邊坡不穩定崩塌的近端來源。高屏陸坡盆地震測相的垂直分佈群組(assemblage)多為聚合狀反射相、混亂反射相及平行簾狀反射相互相組合，平面分佈則以聚合狀反射相及混亂反射相廣泛分佈於水深2000公尺以上水域，平行簾狀反射相則僅發現於水深1000公尺以上的上部陸坡。高屏陸坡盆地內的堆積模式，先透過遠端造山帶的沈積物加積或偶發的濁流作用堆積在造山楔上（楔形體上方堆積區），然後經過同時的造山擠壓及泥貫入體抬升作用使沈積物產生向上傾斜(tilting)形成聚合狀沈積特徵，伴隨泥貫入體抬升作用持續進行，陸坡盆地邊緣產生邊坡不穩定的近端沈積物崩塌作用，形成無明顯層理的混亂相堆積，高屏海底峽谷西側淺於1000公尺的淺海區域，相對造山活動趨於穩定，沈積環境逐漸安定，沈積物則以平行散佈及懸浮沈降的方式堆積在陸坡盆地的最表層形成平行狀的震測相。 臺灣西南海域中，沈積物傳輸的另外一個重要方式是經由海底峽谷。高屏海底峽谷與澎湖海底峽谷為臺灣西南前陸盆地中最為明顯的兩條大型海底峽谷，與陸上河流直接相連的高屏海底峽谷承接大部分出自高屏溪的沈積物並將其輸往南海堆積，為典型的直接由鄰近造山帶橫向（transverse）傳送沈積物到前陸盆地中堆積的海底峽谷。澎湖海底峽谷位於碰撞軸部海床上，臺灣西南前陸盆地最前緣與穩定大陸邊緣相鄰的海底峽谷，峽谷流徑幾乎平行且遠離臺灣造山帶，而且不與陸上河流相接，為臺灣西南前陸盆地沈積物縱向（longitudinal）傳輸進入盆地內堆積最重要的管道，同時接受來自東側臺灣、西側中國東南邊緣以及北側臺灣海峽三個方向的沈積物並將其輸送到南中國海海盆。從形貌及內部沈積作用特徵，可將澎湖海底峽谷重新命名為澎湖海底峽谷-水道系統。澎湖海底峽谷-水道系統的發育與臺灣造山活動演化與西南前陸盆地前緣的遷移有關，整體流徑的發育演化主要受控於兩大因子，除了峽谷本身軸部順坡侵蝕下切外，承襲並襲奪（capture）源自南中國海陸坡上的峽谷-水道系統末端流徑，使其共同組成一個完整的水系，是形成整體流徑改變另外一個的重要的因素。