多變的地貌

近代的台灣地質史,要從四百萬年前說起,當時從本島東南方向擠壓過來的島嶼地塊在花東縱谷一帶撞上了亞洲大陸地塊,地表不斷的向上隆起,直到今天,恆春半島的上升率根據碳十四同位素定年法測定仍然高達每年半公分,中央山脈的上升率至少數倍以上,如果以一百萬年來計算,台灣的上升高度約達五千公尺以上。地殼快速隆起,把地質年代甚晚的沈積岩曝露到大氣中,承受風化、侵蝕、搬運和沈積等等的作用。三千公尺以上的山岳超過兩百座;像是台灣東部的太魯閣、北部的大霸尖山及最高的玉山,還有遍地綠油油的嘉南平原讓我們繼續探討地貌的成因吧!

外營力的作用基本上分成四大類;風化作用、侵蝕作用、搬運作用、沈積作用。先是由前段所敘述的內營力,經過地殼變動、火山活動以及造山運動把地層抬,再由外營力將泥沙及礫石帶走將高山夷平,不管是河流、山谷、高山、湖泊、冰山或是海灘等等,都是地表地質作用的傑作。
(如圖十六)

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風化、侵蝕作用

風化作用:岩石因受氣候、生物等影響而發生原地崩解或分解的作用。風化是靜態的,風化營力有水氣、日光、氧、二氧化碳等。風化是侵蝕前的初步工作。

風化依其作用方式分為物理風化及化學風化,兩者同時存在並相輔相成。

1.物理風化(由大變小):接觸面積增加,加速化學風化,在乾燥氣候區物理風化較明顯,岩石在原地的崩解作用。

物理風化包括下列幾個作用:

1)熱脹冷縮:深層因傳熱困難故限於表層。(相片三)

2)壓力減輕:內、外壓力不平衡所致,形成節理。

3凍裂作用:水結冰膨脹所造成。

4)生物作用:植物的根及動物的挖掘。

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相片新竹五峰鄉蔥狀風化(物理)

2.化學風化(由硬變軟):黏結力減弱,易生物理風化。潤氣候區化學風化較明顯,岩石在原地的分解作用。

化學風化包括下列幾個作用:以水為主要媒介。

(1)氧化作用:岩石孔隙須有空氣(即在地下水面以上),鐵與氧的氧化。

(2)水解作用:正長石容易與水化合風化成為黏土礦物,所以產量比石英少。

(3)水合作用:礦物吸水而膨脹。硬石膏(粉狀)+ 2 H2O " CaSO42H2O(石膏,結晶)

(4)溶解作用:礦物遇水溶解,如岩鹽。

  侵蝕作用:把岩屑或土壤藉著外來具備動能的營力搬運到新的地方堆積的作用。侵蝕是動態的。侵蝕的營力有雨水、河流、冰河、波浪、風等(均具動能)。侵蝕是風化後的接續工作。

河流、風力、波浪、冰川等在運動的過程中不但能夠搬運風化物質,也直接對經過的岩石表面產生磨蝕作用。被這些介質挾帶而搬運的風化物質,不但彼此磨碎,也對經過的岩石表面發生磨蝕作用。這一切導因於河流、風力、波浪、冰川等的運動而發生的磨蝕作用彷彿雕刻大地的手,塑造了各種地形景觀。

河流侵蝕沿著三個方向進行:(在侵蝕基準面以上發生)

1.向下侵蝕:向河床底部侵蝕使河道加深,又稱為加深作用,使河流呈V字型。

2.側向侵蝕:向兩旁河岸侵蝕則使河道變闊,又稱為加寬作用。

3.向源侵蝕:朝著河源侵蝕使河道朝上游方向延長,又稱為加長作用。

風夾帶大量小砂礫,對岩石產生磨蝕作用,產生風磨石(風石)與野柳地區的蕈岩

波浪對於岸邊的侵蝕能力也是很明顯,如海蝕平台、海蝕崖、海蝕洞、海拱等等地。

冰川的侵蝕能力也是不可忽視,像U型谷、冰斗及角峰

冰川等在運動的過程中不但能夠搬運風化物質,也直接對經過的岩石表面產生磨蝕作用。被這些介質挾帶而搬運的風化物質,不但彼此磨碎,也對經過的岩石表面發生磨蝕作用。這一切導因於河流、風力、波浪、冰川等的運動而發生的磨蝕作用彷彿雕刻大地的手,塑造了各種地形景觀。

差異侵蝕:因砂岩抗侵蝕能力較強,所以比較突出,頁岩較容易被侵蝕故下,造成形狀特殊的表面。(如圖十七)所示:

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搬運、沈積作用與河道平衡

搬運作用:是指受到風化、侵蝕作用後的岩石碎屑物質,碎屑物質受到河流、風力、波浪、冰川等自然力的作用,會遷移原來的場所到另一個新環境的過程,稱為搬運作用。

河流的搬運過程中,石頭會互相的碰撞,使得原來不圓的石頭趨於圓形的鵝卵石,並且使得愈到中下游的石頭,會愈來愈小也會愈來愈圓,甚至到出海口只剩下沙粒。

沈積作用:侵蝕作用造成的岩石碎屑等物質,被搬運至其他地區停留,是為堆積作用。例如,河流下游的鵝卵石、沙漠地區的沙丘、濱海地區的沙灘、寒帶地區的冰石,分別是河流、風力、波浪、冰川的堆積作用造成。

河流的流速在平地或出海口時會減緩,搬運作用下降後,當時沈積物在山腳下堆積,就會形成沖積扇,如大甲溪佳陽沖積扇。若是當時沈積在出海口時,就稱為三角洲,如珠江三角洲

河道的平衡:受到河流侵蝕、搬運及積作用,將河道凸起的部分削平,而填補入的地方。經長期的作用後,由上游帶來堆積砂石與被侵蝕帶走的砂石一樣多時,河道呈平滑狀,便稱為河道平衡。

如在河流盜砂石,侵蝕基準面下降,會干擾到河道的平衡,河流為達新平衡,會從上游的河床或兩岸的泥沙,侵蝕來填補坑洞,如果上游有座大橋,會造成橋墩裸露,嚴重者像高屏大橋般斷裂,造成地基流失,使居民的生命及財產受危害。

常見地形

台灣常見的地形如河積沙洲、河階、峽谷、灘、海蝕洞、海蝕崖、海蝕柱、海蝕平台等,除了搬運、沈積、侵蝕外,另一部分則是來自地殼變動。

一、河積沙洲:河流進到下游,因為地勢低平,搬運力下降,所以造成堆積沙洲。(如相片四)

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相片四:河流下游堆積沙洲.

相片五:中橫公路綠水合流的河階.

二、河階河流下切形成新河床時,舊河床便高於新河床而成為河階河階包括階面與階崖兩部份。階面即舊河床,為河流進行側蝕和堆積所形成。河階成因主要是地殼隆起與侵蝕基準下降。當地殼隆起和海面下降同時發生時,加速河流下切而產生階崖(如相片五)

三、峽谷:板塊互相擠壓使得地殼變動向上隆起,河流從中切穿,向下侵蝕明顯,這兩種力量經長時間的作用,形成峽谷地形。
(如相片六)

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相片六:南橫公路的峽谷地形.

相片七:北濱公路礫石灘及消波塊.(肉粽)

四、海灘:波浪、沿岸流等搬運沙礫堆積在海濱,就形成了海灘。海灘的沉積物如果是疏鬆的沙粒,稱為沙灘;如果是直徑大於二公釐的沙石,就稱為灘,消波塊為消弱波浪的侵蝕力量的裝置。(如相片七)

五、海蝕崖:波浪是造就海岸地形的藝術家,海岸受波浪侵蝕而成的陡崖,稱為海蝕崖。

六、海蝕洞:海蝕崖的下方常會因海蝕作用成為海蝕洞。台灣北部海岸有非常壯觀的海崖景觀。(如相片八)

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相片八:基隆嶼海蝕崖及海蝕.

相片九:北濱海岸的海蝕柱.

七、海蝕柱:當岬角地區的海蝕洞被貫穿,就形成海蝕門。海蝕門頂部崩塌後,海面上常會留有凸出的岩礁,稱為海蝕柱。台灣北部石門村的石門是一個海蝕洞門(如相片九)

八、海蝕平台: 海蝕崖經海浪不斷地沖刷會逐漸崩退,形成幾與海平面等高的平坦岩床,稱為海蝕平台。一般的海蝕平台經常散佈著許多由海蝕崖上崩落的岩塊。

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相片十:北濱海岸的海蝕平台.

 

 

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