中国台湾地质综述

1中国台湾地质综述Yuanzi16本文作者的话中国台湾是伟大祖国不可分割的重要组成部分，是伟大祖国的宝岛。了解台湾地质，应当是每个中国人的必修课。全面系统地研究和介绍台湾地质，应当是每个中国地质工作者和地球科学普及志愿者应尽的责任和义务。为此，特编写该文，供读者进一步了解和研究台湾地质参考。希望能够得到读者朋友的喜欢和指教！本文目录一、地理位置与气候二、板块构造三、地形地貌四、地层岩性五、岩浆活动和地壳运动六、变质作用与变质岩区七、地震八、岩浆活动与火山分区九、地质分区十、矿产资源及其它资源十一、台湾地质若干结论下面是正文一、地理位置与气候中国台湾省位于中国东南大陆架海面上，西以台湾海峡与福建省隔海相望。台湾是中国第一大海洋岛屿省区，面积3.6万平方公里。台湾全省由86个大小岛屿组成。其中包括：台湾岛及其附属14个岛屿、澎湖列岛64个岛屿以及钓鱼台列岛8个岛屿。这些岛屿是西太平洋现代岛弧系的组成部分。过去，全省共辖7市16县。据台湾有关部门1998年8月统计，全省人口超过2181万人。台湾岛西面是平均水深100米的台湾海峡，与福建省东海岸大约相隔150～200公里；北面是中国东海；东面是太平洋，西南面是中国南海与巴士海峡。2在西太平洋，由阿留申、千岛、日本、琉球、菲律宾等众多岛屿所形成的现代岛弧系列中，台湾位于中枢位置。在时区上，台湾位于东经120度的UTC+8时区。由于北回归线横跨台湾，地形多变，因而形成南北气候的差异。北回归线以北为亚热带季风气候，以南为热带季风气候。台湾冬季吹东北季风，夏季吹西南季风。台湾山脉高峻，能阻隔季风。台湾高温多雨，最冷月平均气温在14℃以上，年降雨量在2500毫米以上。北部全年有雨，南部则是夏季降雨。热带气旋（台风）经常在夏季侵袭台湾，造成灾害，但这也是台湾重要的淡水来源。台风较少年份的冬季，容易出现旱象。二、板块构造台湾在板块构造上，位于欧亚大陆板块与菲律宾海板块的下沉隐没－挤压碰撞带上。这两大板块以台东纵向裂谷带为界，以西属于欧亚大陆板块，以东属于菲律宾海板块。台东纵向裂谷带是这两大板块的缝合线。台湾是一个正在进行中的弧－陆挤压碰撞造山带。由于菲律宾海板块向西运动，遇到欧亚大陆板块的阻挡，因而形成下沉隐没带。目前一般认为，在台湾东部，这两大板块的相互运动，已由下沉隐没转换为挤压碰撞，导致台湾地区地壳地层褶皱隆起，从而造成台湾岛中央山脉、雪山山脉和海岸山脉等一系列高耸的褶皱山系，并伴有强烈的岩浆活动、变质作用、地震等地壳内力地质作用。台湾及其附近区域分布有四个亚二级板块构造单元（地体构造单元），即：该区西及西北的台湾岛、西南的南中国海板块、东及东南的菲律宾海板块以及东北的琉球弧沟系统。另外，台湾具有岛弧和地槽双重构造地质背景。台湾弧粗短而高耸，在东亚一系列岛弧中，是少有的向大陆凸出的反向弧。它位于琉球弧与吕宋弧的会合点。台湾在地质作用和现象上与中国大陆关系密切。三、地形地貌1、台湾地形地貌演化控制因素在台湾地形地貌演化控制因素中，主要是内营力和外营力的作用。⑴、内营力①、台湾位于欧亚板块与菲律宾板块交接地带，导致台湾部位海底地壳不断抬升。台湾东西两岸的水平距离才140公里，但是却使海底地壳抬升为海拔近4000米的高山，其中海拔超过3000米以上的高山有200多座。現今，台湾中央山脉每年仍平均上升5毫米，海岸山脉年均上升2～10毫米。②、频繁的地震，造成地表变位(上升或下降)、地层断裂、山体崩塌。例如，1999年9·21地震，形成长达105公里的车笼埔断层，断层上、下盘错动距离达7～8米，造成大规模破坏。③、火山岩浆活动造成数个显著的火山区（群）。例如，台湾北部的大屯、3基隆火山区、西部的澎湖列岛火山区及花东海岸的菲律宾板块火山区。现今位于宜兰平原外海的龟山岛，已证实为距今7000年以来曾经喷发过多次的火山岛。⑵、外營力①、高温高湿导致强烈的风化作用，地表岩石不断地分解和崩解。②、量大且集中的豪雨，产生強烈的径流冲刷、搬运、堆积和土石流灾害。其中，台风作用巨大（参见下表）。台风名称时间路径总雨量最大风力尼尔森1985年8月东南往西北773.2毫米（阿里山）15級杨希1990年8月东南往西北1194毫米（阿里山）10級贺伯1996年7月东南往西北1987毫米（阿里山）13級納莉2001年9月东北往西南1305毫米（竹子湖）9級艾利2004年8月东南往西北1545毫米（苗栗泰安）17級③、強烈且风向持续的季风（尤其是东北季风）带来的波浪，产生强烈的海蚀、风蚀与风积作用。④、激烈的气象灾害，尤其是台风带来的强风豪雨，以及高大的波浪（最高纪录为20.5米），加剧了各种海岸侵蚀、山崩、滑坡及土石流等灾害。2、台湾的冰川地貌⑴、冰川的形成雪线以上地区积雪不融化，形成雪原，雪层被压密，雪花因此而重结晶、再冻结，从而形成比重可达0.9以上的冰层。当冰层受压力或沿山坡因重力向下移动时，即形成冰川（冰河），通常这需要累积的冰层达30米以上。⑵、冰川分类①、大陆冰川：又称冰帽（IceCap），分布于南极洲和格陵兰，厚达3000米以上。②、山岳冰川：由高山区雪原（IceField）沿山谷向下游流动，呈舌状。⑶、山岳冰川的形状及流动由冰川发源地（冰斗）顺地势（山谷）向下延长如舌状，常在地表形成小型4地貌，如：A、冰峽：冰川源头，冰斗壁产生的大裂隙。B、冰隙：受地形起伏影响，产生的垂直裂隙。C、冰井：表面受热产生的洞穴。D、悬冰川：冰川支流由于前端消融，悬挂半山腰，无法与主冰川相连接。⑷、台湾冰川分布台湾冰川主要分布在雪山地区和南湖大山。具体情况不详。3、台湾的岛屿台湾的岛屿都分布在离欧亚大陆板块中国陆台边缘不远的大陆架海面上。⑴、台湾岛（台湾本岛）在地图上，台湾岛大致呈纺锤形。它的长轴走向南北，长约385公里，东西最大宽度为143公里。台湾岛面积为3.58万平方公里，是中国第一大岛。在台湾岛的东面，海底斜坡以1/10的坡度急剧降至太平洋中。在离台湾岛东海岸约50公里处的太平洋底，海水已深达4000多米。据研究，台湾岛在成因上属于大陆岛中的构造岛。大陆岛的地质构造与大陆相关，原属于大陆的一部分，多分布在离大陆边缘不远的海洋上。大陆岛的形成主要是由于陆地地壳局部下降或海水面普遍上升的结果。下降的陆地，低的地方被海水淹没，高的地方仍露出海面；露出海面的那部分陆地，就成为海岛。中国的舟山群岛、台湾岛、海南岛以及沿海的一些小岛，都是这样形成的大陆岛。大陆岛按成因，又可分为构造岛和冲蚀岛。构造岛原为大陆的一部分，后因陆地地壳下降、海水入侵，而与相关大陆隔海相望而形成海岛，其间以海峡相隔，如中国的台湾海峡与台湾岛。冲蚀岛是因海蚀作用而形成的岛屿，其生命较短，在海蚀作用下会很快会消失。按照板块构造说的观点，台湾岛的形成是由于欧亚大陆板块与菲律宾海板块挤压碰撞带地壳隆升的结果。数亿年来，台湾始终处于欧亚大陆板块的边缘。因此，多次发生的板块挤压碰撞事件，导致台湾岛经历多次造山运动的剧烈变动。最近一次板块挤压碰撞事件发生在大约距今600万年以前，菲律宾海板块与欧亚大陆板块的挤压碰撞，就此拉开了今日美丽宝岛辉煌地质历史的序幕。台湾岛随着地壳板块挤压碰撞作用不断进行而逐渐扩大升高，形成全球独一无二、极为特殊的造山岛屿景观。地球上的岛屿大多属于由火山作用而形成的火山岛，如众所皆知的夏威夷群岛和冰岛。然而，台湾岛作为经由板块挤压碰撞而形成的造山岛，受到了全球地质学家普遍瞩目，并成为研究地球造山运动最重要的基地之一。值得指出的是，有关专家是这样具体描述台湾岛可能的形成过程的。大约距今600万年以前，原来属于吕宋系统的海岸山脉，随着菲律宾海板块向北推移（将要下沉隐没到琉球弧沟系统之下），并以大约45度方向斜向碰撞中国东南边缘的大陆斜坡，从而将此地原有地壳地层抬高褶皱成山。这次造山运动称为蓬莱运动，迄今仍在持续进行。菲律宾海板块碰撞前缘作用力最强，山体也抬升得更高，褶皱变动更强，并造成中央山脉东翼的变质岩带。但是，往西变质程度降低，形成中央山脉西翼及雪山山脉的亚变质带。再往西，地层则未变5质；但是构造变动强烈，造成褶皱与断层充斥的西部山麓沉积岩带。在该沉积岩带中，分布有许多巨型逆冲断层，形成叠瓦式构造，代表地壳大量缩短。因此，从板块运动的眼光来看，海岸山脉是外来的，应属于菲律宾海板块的一部分。台东纵向裂谷带即为欧亚大陆板块与菲律宾海板块的缝合线之所在。海岸山脉冲撞上来，挤压台湾岛，从而形成了由东到西的一系列地质构造形迹。⑵、澎湖列岛澎湖列岛为火山岛，位于台湾岛以西约50公里处，由64个大小岛组成，在低潮时的总面积为127平方公里。澎湖岛是这个列岛中最大的岛屿，其面积约为64平方公里。澎湖列岛中的其它岛屿都很小，其中只有8个岛屿的面积超过1平方公里。⑶、环台附属岛屿在环绕台湾岛的13个附属岛屿中，东海岸的绿岛、兰屿和龟山岛比较重要，而且是有人居住的。在台湾岛西南方，由石灰岩礁覆盖的琉球屿，也是一个有人居住的知名岛屿。离台湾岛较远的钓鱼岛位于台湾岛的北北东方约150公里处。4、台湾的山脉⑴、台湾高山的形成台湾高山的形成，其主要地质营力是板块碰撞引起的造山运动。在台湾漫长的地质历史中，主要的造山运动可分为两个时期：①、南澳造山运动南澳造山运动发生于距今7000万年前左右。欧亚板块与太平洋板块碰撞，将原来沉积在亚洲大陆边缘、由沙、泥、珊瑚礁、火山物质组成的沉积物，抬升露出水面，形成现在的台湾岛。造山运动产生的热力与压力作用，使沉积岩和火山岩变质成现在在太鲁阁所看到的各类片岩（硅质片岩、黑色片岩、滤色片岩）及大理岩。②、蓬莱造山运动在南澳造山运动后的6000多万年，该造山运动所隆起的山岭，经过长时间外营力的风化、侵蚀及搬运作用，又逐渐夷为平地。同时，在古台湾与大陆之间沉积了大量厚层沉积物。但是，到了距今4～500万年前，欧亚板块直接与菲律宾板块接触而碰撞，使得原来南澳造山运动产生的残余陆块及海底沉积物，重新隆起。板块碰撞产生的巨大压力使地壳地层抬升、褶皱、断裂，并发生一系列的断层；断层岩层沿断层线累积在一起，使地壳地层更加加厚，隆起成高山。至今，台湾仍以每年5毫米的速度在抬升，使得台湾拥有东南亚最高山峰的玉山（海拔3952米）。据统计，台湾100～1000米的低海拔山区，占全台面积的38%；1000～3000米的中海拔山区，占30%；3000米以上的高山地区仅占1%。三者合计占69%。由此可知，台湾是一个以丘陵、山地为主的岛屿。这些山地又可分为：中央山脉、雪山山脉、玉山山脉、阿里山山脉及海岸山脉。台湾岛中东部多山，向西逐渐过渡为山麓地带、丘陵台地和滨海平原。台6湾的五大山脉从东到西为：台东海岸山脉、中央山脉、雪山山脉、玉山山脉、阿里山山脉等。⑵、台湾的主要山脉①、台东海岸山脉中央山脉的东面是海岸山脉。这是一条狭长的山脉，南北长约140公里，东西宽度仅为10公里。海岸山脉最高山岭的海拔在1000～1500米之间。海岸山脉东临太平洋；西面与中央山脉之间，隔有一条纵长的裂谷，名叫台东纵向裂谷带。它长约150公里，平均宽度小于5公里。②、中央山脉中央山脉北起宜兰县苏澳附近的东澳岭，南抵台湾岛最南端的鹅銮鼻，位于台湾岛中央偏东。它是台湾岛的脊梁山脉，也是台湾岛东西部之间的主要分水岭。中央山脉把全岛南北纵向分为东西两部分。但是，西部宽度是东部的一倍。所以，自中央山脉东流的河流都很短小陡峻流急。中央山脉南北全长约为350公里，东西宽约80公里，呈北北东－南南西走向纵贯全岛，为全岛最长的山脉，有台湾屋脊之称，所以又称为“脊梁山脉”。其中，至少有25个以上的主峰海拔在3000米以上。狭义的中央山脉是指“脊梁山脉”；而广义的中央山脉则是泛指“脊梁山脉”、雪山山脉和玉山山脉这三条山脉的统称。③、雪山山脉在中央山脉的西北面，有一条显著的山脉也属于中央山脉体系，这就是雪山山脉。雪山山脉在地质上，与中央山脉有相当大的差别。它的最高峰是雪山，海拔3931米，是台湾岛的第二高峰。④、玉山山脉玉山山脉位于中央山脉的西南面，纵贯台湾岛中部。它北走三貂角，南没于屏东平原，长约280公里