台灣西南海域海底泥火山之分布特徵與噴發機制

Abstract

泥火山為泥質物質混合水和氣體，伴隨向上驅動的力量，經由狹窄的通道或裂隙，噴出地表或海底所形成的地形景觀，廣泛分布於活動大陸性邊緣，在非活動性大陸邊緣也陸續觀察到。形成泥火山的地質環境通常有三項特徵：一、構造側向擠壓的應力；二、構造荷重及沈積荷重；三、深部存在鬆軟、細顆粒、低密度的沈積物，通常為泥岩或頁岩。台灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的聚合邊界上，西南海域在地體架構上為隱沒增積作用轉變為弧－陸碰撞的過渡帶，屬於側向構造擠壓的環境；加上更新世以來大量造山帶的沈積物輸入西南海域，覆蓋於上新世深海相的泥岩層之上。因此，西南海域在地質架構上符合泥火山形成的環境特徵。 本研究分析過去在台灣西南海域收集的聲學儀器資料，嘗試在各項資料最佳解析的範圍內，從水層、海床表面、地層淺部及深部等不同尺度，探討海底泥火山的形貌、分布特徵與噴發機制。首先利用連續變頻聲納剖面，辨識海底泥火山在地層淺部因泥質物和流體所造成的聲學特徵。然後再由對應的震測剖面研判海底泥火山深部的流體來源和移棲通道。另外亦利用高頻聲納剖面與側掃聲納測音圖研判海底泥火山的形貌及活動狀況。結果顯示台灣西南海域不但廣泛分布海底泥火山，並與斷層、泥貫入體及海底仿擬反射的分布有良好的相關性。就噴發機制而言，位於高屏棚坡水深小於1000公尺的泥火山，可能由於泥貫入體上覆地層產生斷層或破碎面，使得泥質物和流體經由這些管道向上噴發而形成。而水深大於1000公尺以及南海大陸斜坡一帶的泥火山，則可能由於天然氣水合物解離所產生的大量流體，經由斷層或破碎面向上噴發而形成。