盆地間的沉積物輸送 : 臺灣西部前陸盆地到兩個邊緣海盆地

前陸盆地

盆地或平原等平坦地形區域適合人們居住，常發展成人口密度高的城市。一旦發生地震，盆地效應常造成震波放大，使災損更加嚴重。盆地附近的斷層活動，更可能造成大量人員傷亡。比如臺灣西部重大歷史地震皆發生在前陸盆地中； 2025 年緬甸大震，由緬甸中央盆地附近的實皆斷層所引發。我們需要對於這些盆地與斷層構造更深入了解，方能找到更佳的防災之策。

回憶起 1994 年念博班時，才注意到前陸盆地這個名詞。當時前陸盆地在臺灣甚至比地槽學說來的陌生。板塊構造學說在 20 世紀 60 年代末期提出，一直到 80 年代初，前陸盆地理論基礎才成熟並獲得較多的關注。「臺灣西部前陸盆地」一詞最早由 Covey （1984）提出，他認為臺灣西部麓山帶和平原區的年輕地層為典型前陸盆地的地層層序，亦即沈積相向上變淺的層序，可解釋前陸盆地的形成及造山帶的西移。譬如我們在臺灣西部常見的地層與岩石，如錦水頁岩、卓蘭層與頭嵙山層，這些岩層代表前陸盆地沉積環境變遷與演化。

DeCelles & Giles（1996）提出了系統性的前陸盆地單元：造山帶重壓大陸邊緣，造成岩石圈彎曲的堆積空間稱為「前陸盆地」，發育於抬升的「前凸起」及「褶皺逆衝斷層帶」之間。臺灣西部前陸盆地在國內外學者 40 年來的研究，已經找到前陸盆地系統各分區的重要單元，甚至連最容易被侵蝕的前凸起，都可在臺灣的前陸盆地系統中發現，使臺灣成為國際研究前陸盆地的熱點。

	盆地 （Basin）	前陸盆地 （Foreland Basin）	邊緣海盆地 （Marginal Sea Basin）
描述	四周有山地環繞，中央相對地勢較低的地形。	與造山帶相鄰並平行發育的構造盆地。	位於大陸邊緣，介於大陸和海洋地殼之間的盆地。
特色	部分沉積盆地的形成與斷層構造活動有關，形成的構造盆地。	位於造山帶前緣與相鄰的前凸起之間，由造山帶沉積物堆積形成。	由板塊構造活動而形成的盆地，通常積累大量來自大陸的沉積物。
範例	屏東盆地，緬甸中央盆地	臺灣西部前陸盆地	南中國海盆地

臺灣島是由呂宋島弧斜向碰撞歐亞大陸板塊而形成。隨著碰撞帶南移，臺灣中南部造山帶仍處於活躍抬升運動中，而臺灣中北部造山帶已達穩定狀態，臺灣北部造山帶以垮塌為主。臺灣陸上河川每年攜帶大量的造山帶沈積物，從山脈、平原、大陸棚、大陸坡，最後堆積在深海盆地，這種從源到匯（ Source-to-Sink, S2S ）沉積物散佈或沉積物路徑研究，沉積物藉由河流和海底峽谷將山脈和平原的沉積物輸送到深海盆地。臺灣除了是研究從源到匯 （ S2S ）沈積物傳輸的地點，也是研究前陸盆地到邊緣盆地（ Basin to Basin, B2B ）的理想地區。

沉積物堆積區

臺灣西部前陸盆地是主要沉積物堆積區，北接東中國海，南臨南中國海。造山帶的沉積物，先堆積在前陸盆地，後再傳輸到附近的邊緣盆地。由於呂宋島弧斜向碰撞歐亞大陸，造就臺灣西部前陸盆地形成了兩個截然不同的次盆地：位於臺灣中北部主要由河流沉積物填充，因接收大量沉積物堆積而發育為成熟前陸盆地 ；在中北部的傳輸系統，包含濁水溪、臺灣海峽、花瓶嶼海底峽谷、棉花海底峽谷，以及南沖繩海槽在內的傳輸系統，陸上河流沉積物先縱向往北經由臺灣暖流，將河流沉積物傳輸到臺灣北部海域，再橫向將沉積物輸送至東海並堆積在沖繩海槽。

位於臺灣西南海域的前陸盆地，主要由深海沉積物填充，發育為未成熟前陸盆地。而南部傳輸系統，則有高屏溪、高屏海底峽谷、澎湖海底峽谷、澎湖深海水道以及南海盆地形成的傳輸系統。這些系統使得臺灣南部造山帶的沉積物縱向流入南中國海盆地的北部及馬尼拉海溝。

這兩個主要次盆地擁有獨特的沉積物傳輸系統。

前陸盆地位在平行造山帶狹長的堆積區，國外常見在褶皺逆衝斷層帶前方形成狹窄的海道。國外學者對古老前陸盆地中海峽或海道的沉積和構造感到興趣，特別是前陸盆地系統中前凸起區域中孤立砂體是如何沉積形成的。臺灣西部前陸盆地是現代前陸盆地海峽或海道，保存了末次冰盛期 （ Last Glacial Maximum, LGM ）以來海平面變化控制的洋流影響的沉積物輸送模式。

沉積物傳輸路徑

臺灣海峽是一個相對較淺的大陸棚（平均水深 60 公尺），它出現在晚更新世的末次冰盛期（距今約 2 萬年），當時的海平面比現在的海平面低約 120 公尺，臺灣海峽暴露於陸地並存在古河流水系。在末次冰盛期，前凸起和前陸盆地均完全被河流沉積物覆蓋，這些沉積物主要來自臺灣造山帶及濁水溪所供給。之後海平面開始上升，距今約 9500 年前，海平面比現在低了約 35 公尺，形成了狹窄的古臺灣海峽，南部的南中國海和北部的東中國海得以相連。之後臺灣海峽海平面上升到現在的海岸線。近 7000 年以來，臺灣海峽的海平面基本上保持不變，現今的前陸盆地及前凸起區堆積的河流沉積物，受到臺灣暖流往北輸送的沉積物輸送模式，顯示現今臺灣海峽的前陸盆地的堆積主要受海平面變化所控制。

臺灣西前陸盆地存在兩個不同的沉積物傳輸系統：一個是中北部的濁水溪流域到沖繩海槽系統；另一個是南部的高屏溪流域到南中國海系統。呂宋島弧斜向碰撞是這兩大沉積物傳輸系統形成的主要控制因素。約距今 9500 年前，因臺灣海峽海流北流的影響，使得河流沉積物縱向傳輸到東中國海，最後經由花瓶嶼水道 – 棉花峽谷系統將沉積物傳輸到沖繩海槽。高屏峽谷與高屏溪相連，做為沉積物通道發揮的重要作用，將大量造山帶沉積物快速的縱向傳輸到南中國海。臺灣西部前陸盆地保存很好末次冰盛期沉積物傳輸系統，可清楚地顯示前陸盆地沉積物如何傳輸到相鄰的邊緣海盆地，這種盆地到盆地的傳輸模式值得國內外學者進一步研究。