花東海盆層序地層架構及與海底峽谷-溢堤系統伴生的深海沉積物波

許鶴瀚

海洋所許鶴瀚老師帶領之研究團隊,利用新整編的水深資料以及地層與震測剖面展示了臺灣造山帶東緣的花東海盆及鄰近的次海盆(弧東海盆)的地形特徵、海底峽谷系統及層序地層架構(圖1)。本研究發表在海洋地質學 <Marine Geology>。透過震測相分析及不同時期的沉積物等厚度圖資訊,辨識出花東海盆基盤上發育了三個主要層序,並分別可反應弧陸碰撞大地架構下,臺灣造山前、初始造山以及活躍造山三個時期,造山帶邊緣深海盆地的沉積物傳輸變化及不同散佈特徵(圖2)。根據不同構造環境下的沉積物厚度及沉積速率,基盤上的S1層序至少在50-102 個百萬年前形成,其組成是以遠洋沉積物堆積為主;其上的S2層序則約在1.5至5個百萬年前間形成,其記錄了臺灣初始造山及呂宋島弧火山活動,塊體運動及火山碎屑沉積也開始出現在花東海盆及鄰近的盆地地層當中;最上層的S3層序則約在1.5個百萬年前開始發育,活躍的臺灣造山活動所輸出的大量沉積物堆積在花東海盆,不僅改變了的盆地沉積形貌,也讓北花東海盆發育了複雜的海底峽谷系統,而南花東海盆則大都被沉積物所覆蓋,僅少數的海脊出露在盆地東緣。其中海底峽谷-溢堤系統及沉積物波是花東海盆內最明顯的地形特徵,由於不同階段的深海重力流作用及海底峽谷-溢堤系統演化,讓花東海盆底發育了此獨特的深海沉積物波形貌。本研究藉由地球物理資料探討了在聚合式大地構造環境下,深海盆地內的海底地形變化、沉積物傳輸機制及其散佈系統是如何被構造演化影響,並以沉積的觀點,提出花東海盆的可能的形成年代,也有助於進一步瞭解現今西太平洋最西緣的大地構造演化機制。

 

參考資料:

Hsu, H.H., Liu, C.S., Chen, T.T., Hung, H.T., 2021. Stratigraphic framework and sediment wave fields associated with canyon-levee systems in the Huatung Basin offshore Taiwan orogen. Marine Geology 433, 106408. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2020.106408

圖1、新整編之水深地形圖及反射震測剖面展示花東海盆內的沉積物波以及海底峽谷與水道溢堤特徵。

 

圖2、花東海盆三個主要層序的沉積物等厚度圖。S1層序至少在50-102 個百萬年前形成;S2層序大約是在1.5至5個百萬年間形成;S3層序則約在1.5個百萬年前開始發育,其反應了臺灣造山前後花東海盆的沉積環境演化。