2012年8月28日 星期二

台灣地質聊齋:南海明珠上陸記


費雪前日忙著到中國大陸河西走廊開會的相關準備事宜,直到昨日深夜才回到台灣,趕快來補上一篇。這是我在會議中宣讀的一部分內容。是有關於南海中珊瑚礁島嶼的上陸故事。且聽費雪慢慢道來:

 臺灣西南部海域與陸上,分佈大小之珊瑚礁石灰岩體。特別的是,與南海中之大小珊瑚礁島嶼一樣,這些珊瑚礁並非發育於火山島嶼上,而是發育于不適合珊瑚礁生長的泥質基底。而這些珊瑚礁島嶼是如何從泥質基底上生長?又如何被隆起上陸?證據在哪裡?在現在的陸上露頭景點,可不可以觀察到這些證據?我們如何述說這個南海明珠上陸過程的故事?

 
臺灣西南部海域與陸上,由北向南,珊瑚礁體發育地質時間依次逐漸年輕。包括已經隆起上陸的高雄地區之大小崗山石灰岩礁體、半屏山石灰岩礁體、壽山石灰岩礁體、鳳山石灰岩礁體,與目前已隆起數十公尺,位在東港外海的小琉球島,以及南海中之大小珊瑚礁島嶼(例如東沙環礁)

 
圖一、台灣西南部與南海中的一系列珊瑚礁分佈

在甲仙四德巷與壽山東南側礦場泥岩頂部地層中,曾有含泥灰岩與大量滿月蛤 (Lucinidae)化石的記載。王士偉(2005)等人根據其野外觀察結果,在10個臺灣西南部珊瑚礁石灰岩-泥岩(被稱為古亭坑層)交界剖面與17口鑽探岩心中辨識出包括塊狀、管狀以及岩礫狀等不同產狀的碳酸鹽膠結泥岩;鑽取岩樣中的149件,其碳十三(δ13C)同位素分析値介於 –53.7 ‰ 至 –10.9 ‰,顯示其來源與伴隨甲烷溢出的冷泉作用有關。(註:碳十三與碳十四同位素都是存在於含有碳元素的物質中,例如骨骼、貝殼、樹木等,不同的是,碳十四是放射性同位素,科學家用碳十四的衰變程度做為定出八萬年以內的古生物年代之用。碳十三是穩定同位素,因為不同環境有不同的含量,科學家用它來來指示古生物生活的環境或是碳的來源。)
在大崗山地區所見含有許多大型滿月蛤貝類的塊狀冷泉碳酸鹽岩,則顯示在大崗山珊瑚礁發育之前泥岩基底曾有持續相當長時間甲烷逸出的冷泉作用。(這種由於泥火山噴發形成的海底無機碳酸岩硬盤,又被稱為甲烷礁,現在在南海的深處還能看到,例如著名的九龍甲烷礁。)

 
圖二、從深海撈起的無機冷泉碳酸岩

 因此王(2005)等人推測,在基底泥岩隆升變淺的過程中,由於甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體由泥岩泥火山滲出,形成塊狀冷泉碳酸鹽岩。出露的塊狀冷泉碳酸鹽岩成為珊瑚與珊瑚藻等表覆生物在矽質碎屑環境生長的硬底質,而在礁體的最初發育扮演關鍵性的角色。

 
圖三、陸上的泥火山

 所以,我們可以推論這些大大小小,在海中或在陸上的珊瑚礁塊體,是怎樣從不適合珊瑚生長的泥質基底上長出來的過程:

1. 深海的泥岩環境由於板塊構造的作用,逐漸隆起至甲烷水合物不穩定之深度。(古亭坑泥岩:高雄燕巢一帶泥火山露頭(100~300萬年前))

2. 甲烷與二氧化碳由泥岩中噴出,形成海底泥火山黑煙囪,因為壓力與溫度作用形成無機的”冷泉碳酸鹽”,部分先驅生物(如滿月蛤 Lucinidae)可以在此生長。(大小崗山一帶,珊瑚礁與古亭坑泥岩交界面露頭)

3. 持續隆起的結果,使得冷泉碳酸鹽形成的硬質基底隆起至透光深度,有機珊瑚可以在此硬質基底上成長,形成有機珊瑚礁。(大小崗山、半屏山、壽山一帶(80~100萬年前))

4. a. 若隆起作用至此停止,或開始稍稍沉降,則形成環礁。(東沙環礁)

      b. 若隆起持續,則形成海中突出海面的珊瑚礁島嶼,周圍圍有現生的裙礁。(小琉球島(~20萬年前))

      c.若持續快速隆起,則珊瑚礁體被抬升離開水面,形成陸上的石灰岩礁體。(大小崗山、半屏山、壽山)
 
   所以,今天陸上的半屏山、大小崗山、壽山、半屏山,過去都曾是南海中的珊瑚礁島嶼,他們都發源於基底的泥火山噴發形成的冷泉無機碳酸岩,只是後來經過快速的隆升,讓這些南海的明珠,一個一個逐漸上陸形成小山!

2012年8月10日 星期五

風水地質學(一):疾厄格局:土篇





七月底真是個忙碌的日子。終於在享受了一個長假讓身心歸零後,費雪想到了荒廢一陣子的天南地北。趕快來補上風水地質學的論述。接下來要談的是疾厄格局的土篇。土是風水地質中的重要因子,土層的厚度與高度,以及土質,都影響居住地域人們的身心健康。沒有發育良好的土壤層,無法種植莊稼,土壤含大量腐植質,會導致細菌與有害昆蟲大量滋生,影響身體健康,因此察土、驗土是件極為重要之事。

     古時候風水師有所謂的「金井驗土」。就是開挖一個淺淺的探井驗土,這個探井就稱為「金井」。驗土的方式分為兩個部分,一個部分以視覺察土為主,一個部分以定盒稱土為主。後者由於主要是分辨土壤密度的差別,與災兇格局比較有關,因此留到後篇在詳細論述。

     至於視覺察土,原則上以「土細而不松,油潤而不燥,鮮明而不暗」為佳,五色土(即同時有紅、黃、白、青、黑五種色土)為最佳,因為五行具備,陰陽平衡

        上面的說法其實是有科學根據的。土壤顏色極為複雜,受到來源的母岩以及風化作用與過程控制。一般土壤,會因腐植質的存在而呈黑色。紅色土壤則含多量氧化鐵造成顏色偏赭紅。黃色土壤則含石英等礦石含量較多白色土壤含碳酸鈣或石膏質較多,而青色土壤則含有較多的粘土而導致顏色偏灰藍或青因此若土壤含適度腐植質、鐵份、石英、以及粘土,(前文所謂的五色土,或鮮明而不暗的土壤),不僅有益於植物獲得生長所必須的營養分,也不致因過多的粘土而導致排水不良。

   至於「土細而不松,油潤而不燥」,指的是土壤經過適度的壓密,而土體的顆粒與孔隙大小在一定範圍內,可以產生毛細作用,將地下較深處的地下水吸至地表供植物之用。這點很重要,因為地下水面要有一定深度,才不會過於潮濕與容易淹水。但有了毛細作用地表才可以種植花草與農作物。

居住的地域若土壤組成以青色黏土為主,由於黏土排水不易,房屋內容易潮濕,因此居住者容易有風濕與氣管方面的疾病。另外,此類地域易在大雨時產生劇烈淋蝕作用,植物生長不易,常常形成如月世界的惡地地形。

圖一 青色粘土質土壤地區

居住地區土壤若以黑色土為主,例如台南七股、北門等過去的潟湖環境,由於土壤含有過多的腐植質,顯示地下淺層就為還原的環境,容易有細菌與蚊蟲大量滋生,雨季後應注意有蚊蟲媒介的傳染病蔓延。另外此類土壤環境易吸附大量如砷之類的有害重金屬,作物與地下水中應注意是否有大量的重金屬,易導致癌症、砷中毒、烏腳病等類相關疾病。

地下土壤若以白色土壤為主,地下水中易含有過量的碳酸鈣,亦即石灰質。大量飲用或食用當地生長之作物,可能導致腎的結石等問題(但可能有益於降低心血管疾病發生機率)

因此費雪告訴大家,風水地質學上要特別注意地下土壤的顏色(也就是主要組成),因為會與身體疾厄有一定相關性的。