【中文摘要】末次冰期以來因爲氣候暖化道致海水面急遽上昇，全球海岸環境因此産生劇烈改變。臺灣的第四紀造山運動形成的地殻變動，尤其東部海岸山脈的快速抬昇，使得臺灣東海岸的形貌與演育愈加復雜化。本文利用海階的珊瑚定年及全球海平面變遷資料，重建南段海岸山脈地形演育史，依此探討大坌坑、富山、卑南/麒麟、靜浦文化遺址在東海岸的分佈。
　　
　　【關鍵字】末次冰期　海階　扇階　遺址分佈
　　
　　Abstract:The east coast of the Coastal Range in eastern Taiwan is well known for its very rapid uplift rate and resulted in multiple marine terraces developing. The rapid uplift rate combining with global sea level change since last Glacial epoch made a complicated geomorphic evolution in eastern Taiwan.  Based on the various uplift rate, five subregions are divided and the distributions of Tapenkan, Fushan, Peinan/Chilin and Jingpu cultural sites in these subregions are discussed in this paper.
　　
　　Key words:Last Glacial Epoch　marine terrace　alluvial-fan terrace　cultural site distriabution
　　
　　一、 前　言
　　
　　一萬八千年前(末次冰期結束)迄今，全球海水面以上昇將近120公尺，世界各地許多當年分佈在海岸附近的舊石器晚期至新石器中晚期的遺址，都因爲海水面上昇而淹沒於汪洋之中。臺灣東部海岸卻因爲板塊擠壓道致的抬昇作用，許多遺址因此有機會出露現今海水面而保留下來，本文將針對海岸的變遷與遺址的對應關係，做一初步地探討。
　　
　　海岸山脈的抬昇與花東縱谷斷層帶的活動密不可分，因爲斷層帶內各斷層的活動週期與活動方式的分異，因此海岸山脈也呈現不等量的抬昇速率，由海岸山脈南段海階面上采集的珊瑚與鑽孔貝的定年資料(Chen et al., 1991; Hsieh et al., 2004; Yamaguchi and Ota, 2004; 謝孟龍與劉平妹，2010)，大致可以將海岸山脈南段的地體抬昇分成五個區域來討論，各區域與其定年資料估算的抬昇速率分别爲: 八仙洞(5-6mm/yr)、長濱(6-8mm/yr)、成功(2-5mm/yr)、東河(6-8mm/yr)及都蘭灣(8-12mm/yr)。由於末次兵期以來海平面的上昇並非等速，在一萬五千年至六千年前間，大約以每千年10公尺的速率快速上昇，但六千年前至今海水面的變動則趨於穩定，因此海岸山脈的東麓在地體抬昇與海平面上昇競速之下，發展出一系列的河階、扇階與海階，而昔日人類的活動與遺址的形成正與這些階面的形成息息相關。
　　
　　二、 海水面變遷、地體抬昇速率與海岸線變遷
　　
　　地球表面溫度與太陽的日照量息息相關，而日照量又受到地球運行軌道、地球自轉的傾斜角度以及歲差的變化所控制（Milankovich,1930），因此有十萬年、四萬一千年及二萬二千年的週期變化。近年利用海洋生物殻體的氧同位素比率變化（Shackleton and Opdyke, 1973; Shackleton et al., 1990）顯示，在早更新世至中更新世期間（約250-90萬年前），地球表面的溫度以四萬一千年的週期呈現冷暖的變化，而中更新世至今則以十萬年的週期變化(Naish and Kamp, 1997; Chen et al., 2001)。由於在地球冷期/冰期期間，大部分地表的水氣以結冰的方式存在於地表，道致全球海水面因此而下降，以最近一次冰期爲例，在地表冰層覆蓋面積最廣的二萬年前左右，全球海水面比今日的海水面下降了將近120公尺。距今18000年前，地球氣候逐漸回暖，陸地的冰原與高山冰河開始融化，海水面也開始逐漸上昇（Fairbanks, 1989; Bard et al., 1990; Rohling et al., 1998; Church et al., 2001）。暖化的初期，陸上冰層融化量有限，海水面上昇緩慢，大約到了一萬五千年前，海水面開始快速上昇，約以每千年10公尺的速率持續上昇，直到六千年前左右，海平面的變動逐漸趨於穩定，變化在0.3-0.5公尺之間（Chappell and Shackleton, 1986; 陳於高，1993; Chen and Liu, 1996; Rohling et al., 1998; Church et al., 2001）。
　　
　　根據海階面上珊瑚與鑽孔貝的定年資料推算的抬昇速率(假設海岸山脈自一萬五千年來維持穩定的抬昇速率)結合海水面的變動曲線，結果如圖一表示，從曲線的斜率可以瞭解海水面上昇速率與地體抬昇之間的關係，當斜率爲正時，地體的抬昇大於海水面的上昇，因此形成的遺址會逐漸上昇；而斜率爲負值時，海水面的上昇速率快，會將海岸的遺址淹沒。當斜率值趨近於零(即曲線維持水平的位置)，地體相對於海平面維持穩定，此時在海浪與潮汐作用下，沿岸可以發展出海蝕平臺，若有適當的海洋環境也是珊瑚礁發展的最佳時機。珊瑚礁常被稱爲“海洋的熱帶雨林”，因爲珊瑚礁是海洋中生物種類最眾多，生物量最豐富的生態係，不僅有千變萬化的魚類，也有各式各樣的底棲性無脊椎動物，是史前人類尋找海洋性蛋白質最佳地點。對於幾乎沒有潮間帶發展的臺灣東部海岸而言，提供了一個小小平臺聚集較多史前人類，也因此有機會形成遺址。
　　
　　圖一　地體抬昇速率與海平面變動關係圖
　　
　　根據八仙洞至富岡的抬昇速率估算，大部分的海階形成於一萬三千年至八千年前，但在成功一帶，因爲抬昇速率比較慢，海階的形成年代也較晚，大約在八千年前之後才有海階的形成。
　　
　　三、 遺址分佈
　　
　　依據地體抬昇速率與海平面變動推算，在距今八千年前的海平面快速上昇時期，海岸線逼近至山脈的山腳下，因此在八千年前若有長濱文化人在海岸附近聚居，遺址也會遭入侵的海水所淹沒(圖二A)。八千年至五千年前，海面上昇速率減緩，約與當地的地盤抬昇速率相當，一方面在高低潮線之間有所謂的海蝕平臺形成，河流帶來的沉積物也逐漸在山腳下堆出冲積扇，海岸線向海側退縮(圖二B)。全球海水面大約在六千年前達到最高點(Bird et al., 2007)，原來的冲積扇一方面因爲地殻的抬昇道致河流開始下切後而少受洪泛的侵襲，更適合人類居住，一方面下扇因爲海岸的侵蝕後退，在前端開始出現抬昇的海階，正是避開東海岸在颱風季節大浪侵襲的安全距離(圖二C)。距今五千年前之後，全球海面高度大致維持穩定，地殻持續抬昇，河流持續下切，在扇階的前端持續有一階階的海階形成，人群可以選擇扇階或海階居住(圖二D)。
　　
　　圖二
　　
　　根據遺址出土文物的內涵以及碳十四年代的測定，臧振華與葉美珍(1997)將臺灣東部地區的史前文化層序分爲長濱文化(20,000-5,000yr BP)、大坌坑文化(5,500-4,700 yr BP)、富山文化(5,000-3,500 yr BP)、卑南文化(3,500-2,000 yr BP)、麒麟文化(3,500-2,000 yr BP)、山棕寮類型(2,000-1,500 yr BP)及靜浦文化(1,000-500 yr BP)，其中卑南文化與麒麟文化年代雷同，而麒麟文化以出現巨石結構爲其要素(劉益昌，2000)。原則上除了山棕寮類型未曾出現在南段海岸山脈的東麓，卑南文化類型也相對少見之外，其餘之文化類型散見於本研究區域。以下針對八仙洞、長濱、成功、東河及都蘭灣五個區域分别説明遺址的分佈狀態。
　　
　　(一) 八仙洞區域
　　
　　從秀姑巒溪南岸至城子埔溪北岸，由於海岸山脈的都鑾山火成岩緊鄰海岸分佈，除了在一些溪口有小規模的扇階發育，海階的發育相對受到出露岩石性質所控制，只有在水母丁溪至城子埔溪一帶有小規模的海階發育。因此本區域除了八仙洞(海蝕洞)有長濱文化遺址，遺址之文化類型以晚期的麒麟及靜浦文化爲主。
　　
　　(二) 長濱區域
　　
　　從城子埔溪南岸至都威溪，在海岸山脈主體的都鑾山火成岩東側有八裏灣沉積岩地層的出露，因爲岩性比較鬆軟，因此延海岸山脈東麓有一系列的的河流冲積扇及海階的發育，尤其在長濱地區，階面最寬處可以達到四公里。根據臧振華與葉美珍(1997)的調查結果，一共有15個遺址分佈在此區域的階地上。但趙金勇(2000)單就長濱地區全面性調查，遺址由原來的6處增加爲27處，內容涵蓋東海岸史前時期的各個文化階段，顯然大範圍的海階或冲積扇分佈，有利於史前人類的聚集。就全區域遺址的文化階段來看，從石坑溪至都威溪的海岸山脈東麓，海階或冲積扇的規模較小，不僅遺址分佈比較鬆散，年代也比較晚。
　　
　　(三) 成功區域
　　
　　從都威溪口南岸至半屏溪北岸，以扇階發育爲主，在石雨傘至三仙臺及成功鎮附近有小規模的海階發育，階面上有隆起的珊瑚礁體可供定年，年代介於2910-6100年間(謝孟龍、劉平妹，2010)，抬昇速率約爲2-5mm/yr，爲南段海岸山脈抬昇速率最慢區域。成功鎮至八嗡嗡溪間有將近十處的麒麟文化遺址，其餘皆以靜浦文化爲主。
　　
　　(四) 東河區域
　　
　　從半屏溪南岸至都蘭豀北岸，馬武窟溪至七裏溪一帶的都鑾山火成岩緊鄰海岸分佈，在馬武窟溪北岸有一系列的海蝕洞遺留，在最底層的黃褐色砂土層和海砂層的文化層中伴隨出土的貝殻，經碳十四定年結果落於6100-6250yr BP，隸屬長濱文化。馬武窟溪爲南段海岸山脈最大的溪流，上游流經泰源盆地，擁有廣大的河階地與緩坡，是史前遺址重要的分佈區域，因此在馬武窟溪出海口形成的河階也是從富山文化期即有人類在此定居 。
　　
　　(五) 都蘭灣區域
　　
　　從都蘭南岸至卑南溪口，形成一個天然海灣，現在都蘭灣南北兩端都是礁岩底質，有珊瑚礁分佈，各類海洋生物資源豐富，從南端的富岡海階上采集的珊瑚定年結果推估這裏的抬昇速率達到10mm/yr (Chen et al., 1991)，遺址文化層出土貝殻定年也得到相同結果(謝孟龍、劉平妹，2010)。由於都蘭灣可提供豐富的海洋性資源，又有大面積的海階分佈，此區域有廣泛的富山遺址分佈。
　　
　　參考文獻：
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　　（楊小青,臺灣史前文化博物館；陳文山，臺灣大學地質科學係，研究員。）