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許民陽教授:東引地質屬花崗岩說法值得商榷 --閱讀人次 : 4920

2011-12-08 馬祖日報


 臺北市立教育大學自然科學系教授許民陽認為,東引地區的地質以閃長岩、輝長岩為主,不能單以花崗岩統稱之。(圖�文:陳其敏)

 【本報訊】可以用「花崗岩」,概括定義東引地區的地質地形全貌嗎?根據臺北市立教育大學自然科學系教授許民陽指出,過去研究將馬祖地區的岩性定位為花崗岩類,因而也把東引地區的岩石皆視為花崗岩;但是根據野外調查顯示,東引的岩石以中生代的花崗閃長岩、閃長岩、輝長岩等深成岩為主,「東引的石頭是屬於花崗岩」的說法值得商榷。

 造訪馬祖多次的許民陽教授,今年十月底帶領數十位研究生到東引進行野外實察,針對遊客服務中心提供導覽影片中,以花崗岩代表東引地質地形全貌,並在介紹「海現龍闕」景點時出現「玄武岩」用語,許教授在觀賞結束後立即向研究生提出指正,表示遊客服務中心引用的是過去的資料,並不符合東引島實際狀況。

 臺北市立教育大學許民陽教授、副教授林明聖合著的「東引的海岸地質地形」一書中指出,閃長岩屬於中性火成岩,化學成分與安山岩相同,礦物組成以石英、長石、角閃石、輝石等為主,為酸性岩移化為基性岩之過渡岩,亦即介於花崗岩和玄武岩的中性火成岩。常呈斑狀岩理,其所含的斑晶常為斜長石,乍看之下,與台灣東部的班狀安山岩(俗稱麥飯石)有些近似,但結晶顆粒更大,顏色較花崗岩類為深,但比輝長岩淺。岩性堅硬,顏色為灰白色,佔了全鄉面積90%以上,為構成東引的主要岩石。

 輝長岩屬於基性火成岩,化學成分與玄武岩相同,顏色為灰黑色,主要的礦物成分為鐵鎂礦物及鈣長石,硬度5—6,比重2.9—3.2,外觀為黑灰色,中粒至粗粒組織,只分布在東引島風虎角-北澳-小紫澳一線以北,及西引島的東澳附近,約佔全鄉面積的10%。

 花崗閃長岩為介於花崗岩及閃長岩的中間產物,成分以酸性斜長石佔多數,另有鹼性長石、石英、黑雲母等,長石的含量遠較鎂鐵質礦物為多,目前只發現出露在東引島東堤附近。

 許教授指出,整體觀之,東引地區基性岩脈的特性與中國東南大陸邊緣晚侏儸紀至早白堊紀隱沒作用所產生的花崗岩質岩石類似,由此也令一般人相信自白堊紀以來,中國東南大陸邊緣由隱沒轉為張裂的構造環境。而基性岩脈又與張裂構造環境密切相關。它們代表張裂作用開始的產物,此一作用隨後造成軟流圈地函上湧而引發中新世板塊內玄武岩的形成。因此,東引地區的火成活動,也可以說是太平洋板塊擴張、碰撞與融化的結果。

 東引地區位於閩東變質岩帶北段,其構成基盤的花崗閃長岩、閃長岩、輝長岩等岩石,正是燕山運動所造成的產物。這些基盤常被許多晚白堊紀的岩脈所截切,岩脈與圍岩之接觸關係,非常明顯且平整,但並未發現反應邊緣或變形現象。除了東澳地區及西引島西北部海岸呈斑狀組織的斑狀微晶花崗岩及細粒花崗岩岩脈外,許多岩脈由深色的玄武岩與中性的安山岩所組成,為來自島弧或造山帶範圍內的岩漿所成。配合福建沿海地質,可知外海島嶼的晚白堊紀花崗岩類岩石正處於中國東南大陸邊緣由後造山運動轉為張裂的構造環境。



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東引鄉誌 地理氣候篇 第二章 地質

一、前言

 東引島與大陸一水之隔,相距僅30餘浬,就地質形成而言,與大陸關係極為密切。大約距今2億到1億年前的地球「燕山運動」期間,福建東南斷裂活動十分強烈,同時也有廣泛的岩漿活動,影響所及,產生了數條深斷裂帶,這些斷裂帶控制了火山噴發和岩漿侵入,形成潛伏的巨大花崗岩類岩體。而東引島位於「長樂-南澳剪切帶」與「福安-南靖深斷裂帶」的右側,在閩東變質岩帶北段,其構成基盤的花崗岩類岩石,正是燕山運動所造成的產物。

 以Rb╱Sr法測定,福建沿海地區之岩石年齡為9500萬年前後,屬變質年齡,而全岩分析測定的年齡為1億6500萬年左右,屬原始火成年齡。由此推知,福建沿海地區的花崗岩類岩石都是中生代晚期燕山運動的產物。燕山運動是地球板塊移動中,來自太平洋方向的推力,太平洋板塊擴張的速率,在1億7000萬年至1億3000萬年前與1億1000萬年至8000萬年前的兩個時期為最大(曾移動達每年18公分)。這兩個快速擴張時期,恰好與上述燕山運動兩時期及上述定年結果相符合。因此,閩浙沿海之火成活動,也可以說是太平洋地殼板塊擴張、碰撞與融化的結果。

 由岩石分布情形可推知,東引島在形成的過程中,曾歷經過多次的陸降或海升與陸升或海降,因此才造成火山岩與深成岩並存的情形。根據相關學者的研究,大陸東南沿海一帶,在冰河期結束後,海水面快速上升,大約到了6000年前,海水面從低於現在110至120公尺,上升到現在的位置,也就是說,大約1萬年前,不但東引、馬祖與大陸相連,就連臺灣也是大陸古陸塊的一部份。

二、地質結構

 從表面觀察,本鄉地表覆蓋少量的沈積岩及黃土(風化產物),中間夾雜少量噴出岩(凝灰石)及變質岩。在表層的砂質黏土中,夾有礫石破碎岩塊。土層厚度為0到4公尺左右,屬於中塑性土壤。

 據許民陽教授和林明聖教授於民國98年在中正大學舉行的「2009地質年會地層與古生物研究」中指出,由於過去的地質研究,馬祖地區的岩性主要屬於花崗岩類,而把東引地區的岩石皆視為花崗岩(陳培源,1974)。但據實際觀察,野外露頭顯示,出露在東引的火成岩主要以閃長岩為主,輝長岩分布在東引島風虎角-北澳-小紫澳一線以北及西引島東澳附近,還有部份的花崗岩及只發現出露在東引島東堤附近的花崗閃長岩。長期風化作用下,形成許多剝離丘、鱗剝巨礫、岩柱及平衡岩等地形,海岸地區的海灣、岬角、海蝕崖、海蝕隙、海蝕洞地形也十分發達。

 許民陽和林明聖認為,東引地區的地質史與臺灣完全不同。東引位於閩東變質岩帶北段,其構成基盤的花崗閃長岩、閃長岩、輝長岩等岩石,正是燕山運動所造成的產物。這些基盤常被許多晚白堊紀的岩脈所截切,岩脈與圍岩之接觸關係,非常明顯且平整,但並未發現反應邊緣或變形現象。除了東澳地區及西引島西北部海岸呈斑狀組織的斑狀微晶花崗岩及細粒花崗岩岩脈外,許多岩脈由深色的玄武岩與中性的安山岩所組成,為來自島弧或造山帶範圍內的岩漿所成。配合福建沿海地質,可知外海島嶼的晚白堊紀花崗岩類岩石正處於中國東南大陸邊緣由後造山運動轉為張裂的構造環境。(資料來源:許民陽、林明聖(2009,5月)。馬祖列島東引鄉地質地形初探。發表於中正大學舉行的「2009地質年會地層與古生物研究」,嘉義。)

 整體觀之,東引地區基性岩脈的特性與中國東南大陸邊緣晚侏儸紀至早白堊紀隱沒作用所產生的花崗岩質岩石類似,由此也令一般人相信自白堊紀以來,中國東南大陸邊緣由隱沒轉為張裂的構造環境。而基性岩脈又與張裂構造環境密切相關。它們代表張裂作用開始的產物,此一作用隨後造成軟流圈地函上湧而引發中新世板塊內玄武岩的形成。因此,東引地區的火成活動,也可以說是太平洋板塊擴張、碰撞與融化的結果。

三、岩岸地形

 本鄉海岸地形與福建海岸同出一脈,屬沉水海岸中的谷灣式海岸,岬角與灣澳廣布,是典型的岩岸地形。其中岬角主以海蝕地形為主,有海蝕洞、海蝕門、海蝕柱、海蝕平台等,尤其以海蝕洞分佈最廣,海蝕平台分佈則最少,範圍亦較小;至於海積地形則比較不發達,主要分布在灣澳內,並以礫灘為主,形成的原因是灣澳內波浪小,侵蝕較少,主要以海流與潮汐之搬運作用為主,所以原灣澳內的海崖受侵蝕而崩落的岩塊多堆積於此,沙粒則隨海流被帶至遠方,因而形成礫灘景觀。

 本鄉海岸岩層節理以垂直和傾向較多,而這些節理發達區域,配合波浪侵蝕,易發展出海蝕洞地形,這就是東引海岸地形中,海蝕洞地形高達40個以上,而海蝕平台較少的原因。

 就區域分佈來看,由於本鄉北半部岩層節理發達,所以岬角處形成為數眾多、規模甚大的海蝕洞。南半部則除了迎西南季風且節理較發達的岬角以外,一般甚少有規模較大的海蝕地形。

 儘管岬角與灣澳廣布,然而本鄉卻是馬祖地區5大島之中,唯一沒有沙灘的島嶼。為了探究其原因,東引國中部師生曾以「沙灘-東引為什麼沒有妳?」為題,選定南澳、北澳與清水澳做為實驗區,並收集雨量、風向及風速、海水深度、海水流向及速度、海水鹽度分析等資料,做為專題研究。

 研究結果顯示:第一、東引島距離閩江口太遠,閩江口所攜帶的泥沙不容易飄流到島嶼周邊,產生沉積;其次、東引島的地質主要為花崗岩體,風化掉落海邊的岩石多以塊狀為主,灣澳內波浪小,對岩塊侵蝕較少;第三、地區土壤堆積甚薄,而且降雨量又少,減緩了風化速度,無大量泥沙補充入海;第四、岸邊的海水鹽度高於外海,落潮流大於漲潮流,海水向外運送,致使沿岸極少的泥沙都被帶往外海沉積。基於以上4點理由,本鄉沿岸只有礫灘,不具形成沙灘的條件。

四、特殊地景

 由於島上岩層幾乎都屬花崗岩類岩石,岩石的質地較結實堅硬不容易風化,即便是表面的岩石,也需要很長的時間才能風化成為土壤,因此,東引地區處處可見出露地表的花崗岩類岩石。這些堅實的厚層岩石,從原來的深海底下逐漸露出水面後,因為岩體較容易受海水、雨水、強風等外營力侵蝕,進而改變了地表,呈現出多樣化的奇偉面貌。

 本鄉地勢雖不高,但起伏度卻很大,從0公尺的海平面急速攀升,很快的到達標高174公尺高的恩愛山。這在面積僅4.35平方公里的小島上發生,可見其地勢落差之巨。

 本鄉的地質、地形景觀變化萬千,臺灣大學地理系教授林俊全形容:「很難想像堅硬、色黯的『岩石』為主角時,竟然可以幻化出這麼多的身影。在藍天碧海的畫中,它就像天平另一邊的砝碼一般,是扮演維持平衡的重要角色;缺了它,就像天平失去了平衡的砝碼般。」
以下挑選五個特殊地景,做為介紹:

(一)東澳
本鄉沒有廣大之潮間帶,環島均為礫灘,東澳是本鄉少數能供人遊憩的澳口,此處海岸,在歷經多年的海浪侵蝕之下,海蝕地形樣貌豐富,海蝕門、海蝕崖、海蝕平台等地形,近在咫尺供人欣賞,奇岩怪石滿佈澳口。

(二)烈女義坑
島上傳說有一烈女,因不願受盜匪凌辱,從此地跳崖尋短。此處為一高聳的海崖,崖深近百公尺。若從崖頂往下一望,會感受到「高差度」所帶來的震撼。這裡也因為節理的關係,加上海水的沖蝕,造成海溝,並繼續擴張而成陡峻的地形。

(三)燕秀潮音
燕秀潮音又名「潮音洞」,想必此處可以聽得到潮音。海水拍打岩石所發出之聲音,由海邊另一端的洞口,傳到山裡這一端的洞口,有著一定的節奏,確是人間天籟。這個潮音洞在地形上是一個海蝕洞。

(四)海現龍闕
位在北澳與圓圓澳之間,每遇風浪稍大,黝黑的岩石在風浪中出沒,彷彿一條黑龍在此戲水。這條如拱門般靈動的海龍,就是海水沖蝕造成的海蝕門。

(五)羅漢坪
位在西引島西北角的礁石群,本鄉居民稱之為「羅漢坪笨」,國軍進駐後,簡稱「羅漢坪」。該處除了海蝕溝及海蝕柱外,兼具海蝕平台地型,由著名景點「國之北疆」從上向該處礁石群望去,海蝕柱林立,狀如「十八羅漢」排列,海蝕地形的美景,十分壯麗。

 由於本鄉地景的特殊性,臺大地理系教授林俊全於民國89年間所進行的《馬祖地區地景資源調查》,針對本鄉18個景點中的12處,他給予「A級景觀」評價,可以說東引的地景確實具有相當高的美質。在美質評估的5個因子中,又以「生動性」、「豐富性」、以及「稀少性」最能表現出景點的特色,因此,「中柱島感恩亭」、「烈女義坑」、「東湧燈塔步道」、「一線天」、「老鼠沙」、「燕秀潮音」等,都可以說是本鄉最具美質的景點。

五、地底油氣探勘

 中國石油公司曾於民國71與72年,在東引島盆地東緣之隆脊上分別鑽探了TX-1及TK-1兩口井,進行地底油氣探勘。由於東引島盆地的地層、構造均極特殊,應具油氣生產潛能,於是中國石油公司又於民國76年重新施行震波測勘,並以新技術處理,詳細評估生產油氣之可能性。

 根據相關研究,東引島盆地屬於第三紀早期張裂性盆地(Rifting basin),在歷經古新世-始新世間的持續張裂運動,和漸新-中新世間的斷層再活動,以及3至4次可能與不整合有關之隆起運動,容易使基盤岩層產生破裂而形成破碎帶,此等破碎帶可形成儲油岩。這種張裂性盆地,在世界各地都富含油氣,如北海油田。再如,位於東引島盆地北方的浙東-閩江盆地和廣東的珠江盆地,中國大陸方面都已經鑽探獲得商業性油氣。東引島盆地與上述兩盆地同屬於東海盆地西緣的半地塹盆地,地質形成時間及構造方式,都極相似,所以極具油氣潛能。

 由於東引島盆地的中央部分沒有鑽井,因此,地下資料由臨近的彭佳嶼盆地諸井的分析資料推測:東引島盆地層序B及C1的有機物富集度為良好級,油母質類型為產油型至產氣型,油窗的深度估計在2000公尺至4500公尺之間。

 中國石油公司探勘顯示,最好的油氣儲集層,應分佈於東引島盆地西側的古潛山,或泥擠入構造上覆之背斜狀的新世前積型三角洲砂體,以及盆地內較深處或盆地較內緣的小潛山構造本身的白堊結孔隙砂。因為東引島隆脊上的兩口井,具有良好的圈合及孔隙砂,但確無油氣的聚集,反映出找尋盆地內接近生油岩的可能儲集構造,應是未來重要的探勘方向之一。自民國76年的探測後,中油並未對東引外海的盆地進行再度的探勘,時隔20餘年,隨著探勘技術的演進與更新,提供了新的可能性,使油氣探勘風險降低,得以重新評估東引島盆地的油氣潛能。

六、結論

 東引島的地質、地形景觀變化萬千,尤以岩岸地形更是在馬祖列島中首屈一指,光是海蝕洞便多達40餘處,其他諸如海蝕溝、海崖、海蝕門、海蝕柱等地景,也都處處可見,獨特的地形景觀,將成為本鄉發展觀光的無盡資源。然而,此一特質也使得本鄉並無沙灘,盡為岩岸,也因此缺少夏日弄潮之樂趣,不無遺憾。

 東引的特殊地質及地景資源十分豐富,擁有許多高度觀光價值的地景,在大力推動觀光產業的今日,景點的開發與利用成為重要的課題,如何在發展觀光的過程中避免不必要的破壞,達到永續經營的目標,值得官方與民間共同重視。另外,由於東引盆地蘊藏豐富油氣,極具開發潛力,亟盼中國石油公司能持續進行油氣探勘未竟之功,若果見油氣,則地方幸甚!



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