圖1 約50萬年以來,臺北盆地環境變遷

臺北盆地的古環境變遷

  大臺北都會區的地形屬於四面環山的盆地,北側有大屯火山,西側是高起的林口台地,以及東側與南側的西部麓山帶。約100多萬年前,因為地球板塊作用的改變,從擠壓造山運動轉變為地殼張裂沉陷的環境。約500萬年前,菲律賓海板塊與歐亞大陸發生碰撞,開啟臺灣島的造山運動,於是臺灣北部逐漸隆起形成山脈。直到約100多萬年前,板塊碰撞才停止,地殼由擠壓轉變為拉張沉陷作用,山脈不再隆升而逐漸地下降變矮。約50多萬年前,從原本高聳山脈逐漸降低為丘陵地,乃至成為臺北盆地。原本發源於鄰近丘陵與山脈的河流,轉向匯集流入低平的臺北盆地,如基隆河與新店溪。原來的大漢溪從新竹流入臺灣海峽,也因為臺北盆地形成之後,三峽溪向源的侵蝕作用,約6萬年前將大漢溪襲奪,而轉向流入臺北盆地中。
  50多萬年以來,基隆河、新店溪與大漢溪侵蝕山脈的岩層,大量的土石被搬運堆積到盆地中。隨著全球氣候變遷,歷經5次冰河期與間冰期的氣候循環,盆地環境也隨著改變。乾冷的冰河期,降雨量減少,成為乾涸的盆地;僅在盆地西側較低的關渡、五股與蘆洲區域才成為沼澤濕地環境,盆地東側山麓前緣地勢較高則大量堆積土石,成為沖積扇。
  末次冰期以來(約20,000年),臺北盆地從乾涸環境逐漸轉為潮溼的沼澤濕地環境,約11,000年前海水入侵盆地之後,受到潮汐影響,環境轉為半淡水沼澤與江灣環境(圖1)。
 

大安森林公園古環境

  大安森林公園位在臺北盆地東南側的基隆河與新店溪之間氾濫平原(圖2),




圖2 臺北盆地地形與大安公園鑽井位置
 
為了解公園在全新世時期的古環境,進行8口地質鑽井,取出地底下的岩心,分析沉積物特性並以碳十四定年法測定沉積物的年代。大安公園五號鑽井(DA5;圖3)鑽取50公尺深的岩心,其餘7口各鑽取12公尺深(圖4)。




圖3 大安公園五號鑽井岩心照片






圖4大安公園8口鑽井,古代環境的演變
 
從大安公園最深鑽井岩心(五號井),與鄰近的台大一號井與大安一號井對比(圖5),與兩口井相距分別為1公里與0.5公里,三口的岩性頗為相似,在深度約40多公尺處,都鑽取至厚層礫石層。台大一號井鑽至120公尺深,在40至52公尺深主要為新店溪的河道礫石層,地層屬於景美層,年代約為18,000-60,000年前。顯然大安公園五號在43公尺處鑽遇的厚層礫石層屬於由新店溪河道堆積的礫石層(景美層)。景美層是冰河時期在臺北盆地中形成的沖積扇環境,因此在約18,000年之前,大安公園處於新店溪堆積的沖積扇。之後,約10,000年至8,000年前之間,新店溪遷移改道至現今位置,大安公園成為新店溪外側的氾濫平原。此時,海水大規模入侵臺北盆地內,海水面也逐漸升高,大範圍地淹沒盆地。大安公園也在10,000年前開始被海水淹沒,處於半淡水溼地環境,堆積泥層為主,偶有新店溪河水氾濫時,才堆積薄沙層。濕地環境的泥層中夾有一些溼地植物碎片與根,偶有半淡水貝殼生存在溼地泥灘中。8,000年至5,000年前,可能有局部的支流遷移回來,河道中堆積厚沙層的沙洲環境。5,000年前之後,河流遷移別處,大安公園又回覆半淡水濕地環境,可能至數百年前,濕地逐漸乾涸,地表受到風化作用,產生了黃褐色的土壤層。





圖5 鄰近大安公園的鑽井岩心對比
 

結語

  大安森林公園位於臺北盆地東側,地處盆地中海拔稍高的區域,全新世之前(約11,000年前),處於新店溪沖積扇環境,地表時而被洪水搬運來的土石淹沒與沖蝕。全新世之後,海水入侵臺北盆地,水面逐漸上升淹沒盆地,此時大安森林公園已被淹沒成為半淡水濕地環境。盆地中河流時而發生改道遷移,約8,000-5,000年前之間,有一支流遷移至此地,堆積了厚層的沙層。5,000年之後,大安森林公園又回覆至之前的半淡水濕地環境,可能在數百年前,濕地逐漸乾涸。
 
(本文刊登於臺灣造園景觀學會 造園景觀雜誌 季刊 85 )
 
延伸閱讀:
生態講座 大安森林公園地質鑽探解讀 陳文山老師
講座大綱
●全新世以來大安森林公園古環境
●晚期更新世以來台北盆地古環境
●大台北地區地質地形
●大台北地區地質地形
●台北盆地鑽井位置
●台北盆地東西向地下構造剖面
●台北盆地西北向剖面
●沉積層序、孢粉層序、O16同位素層序
●台北盆地構造沉降速率
●台北盆地古環境變遷
●大安森林公園鑽井位置
●大安森林公園古環境變遷