台灣西南海域枋寮海底峽谷的沉積/形貌特徵與沉積物散佈

Abstract

利用多頻道震測剖面及水深資料，討論台灣西南海域枋寮海底峽谷之沉積/形貌特徵與沉積物散佈交互關係。 依照峽谷流徑可將枋寮海底峽谷分成上段及下段峽谷，另外峽谷末端有一沉積物堆積區。上段峽谷頭部發展於棚緣處並嵌入陸棚，是一陸棚嵌入(shelf-indenting)峽谷，從峽谷頭部沿等深線往下部陸坡延伸，終止在600 公尺水深處，長約10 公里，谷軸為南北向，橫剖面呈V 型形貌，震測剖面顯示有崩移及側壁截切現象，說明峽谷受到侵蝕作用，沉積物可能形成濁流侵蝕峽谷或僅通過(bypass)峽谷；下 段峽谷從600 公尺發展至900 公尺水深處，長約30 公里，谷軸轉為西南向，橫剖面呈U 型形貌，震測剖面顯示有崩移及側壁有截切現象，峽谷寬度增加，谷底有沉積物充填，說明峽谷受側向侵蝕作用，谷軸及谷底受沉積作用，下段峽谷同時受侵蝕及沉積作用交互影響；峽谷末端約900~1000 公尺水深處，峽谷特徵不明顯，地形起伏小，有沉積物充填舊水道大部分的空間，可視為沉積物傳輸通道的終點 或是沉積物溢出的沉積中心，主要受沉積作用影響堆積成約400 平方公里的海底扇，並推論為發展初期的小型海底扇。 枋寮峽谷的頭部形狀為短直線型，僅稍微嵌入棚緣處，與其他大型陸棚嵌入峽谷枋寮峽谷嵌入陸棚程度較小。陸棚嵌入峽谷頭部主要有圓形劇場型(amphitheatre-shape)及狹窄的直線型兩種形狀，但依水深圖無法將枋寮峽谷頭部做適當的分類。推論台灣島未來若產生抬昇等地體運動，會因侵蝕基準面下降在棚緣附近產生連續性的小型峽谷，並且整體往頭部侵蝕的情形會增強，則枋寮峽谷的頭部會趨向圓形劇場型。枋寮峽谷末端嘴部區域無水道限制沉積物傳輸且坡度減緩，則沉積物失去動力容易堆積成海底扇，但上游提供有限的沉積物量，使枋寮峽谷發展至上部陸坡即產生堆積，推論沉積物量不增加的情形下，不易繼續發展成大型海底扇。 枋寮海底峽谷的沉積物散佈(sediments dispersal)與相似地質條件的高屏峽谷沉積物來源(source)及匯集處(sink)不同。枋寮海底峽谷的頭部附近無大型河流提供沉積物注入峽谷，有限的沉積物量影響峽谷發展，沉積物源僅依賴峽谷頭部附近沉積物不穩定崩移的物質；而高屏海底峽谷的頭部和高屏溪連接，提供陸源沉積物直接注入峽谷頭部，有足夠的沉積物源可以影響峽谷發展；枋寮峽谷的沉積物匯集於上部陸坡的小型海底扇，而高屏峽谷的匯集處是深海的馬尼拉海溝。雖兩者來源與匯集處不同，但皆為輸送陸棚沉積物的通道。所以枋寮峽谷可被視為一個沉積物來源有限、低容量，僅輸送淺海沉積物至上部陸坡的通道。