| 淺談臺灣岩石分布與史前石器
文‧圖／楊小青
石料是古代十分重要的自然資源，無論是作為石器原料的礫石或是成為陶器製作材料的胚土或是摻合料，了解石料的種類和質地，有助於了解史前時代的工藝面貌暨技術傳統。若能進一步確定石料的來源地，更有利於清楚認識史前人群的活動往來與人地關係，對於史前文化的理解將提供很重要的資訊，這也是南科考古館第三展廳設置「臺灣岩石」展櫃的目的之所在。
臺灣島位於歐亞大陸的東南隅，從兩億五千萬年前迄今，總共經歷三次劇烈的造山運動（太魯閣運動、南澳運動與蓬萊運動），其變質與變形作用造成臺灣島複雜的造山帶地質構造結構，島上岩石分布與山脈地形的走向都與今天板塊邊界（花東縱谷）的走向平行。地質學家便將臺灣島由東向西，區分成海岸山脈、脊梁山脈、雪山山脈、西部麓山帶與海岸平原等五大地質分區。
臺灣島面積雖然不大，卻因複雜的造山運動影響，地質學上所謂三大岩石種類火成岩、沉積岩與變質岩可見於不同的地質分區，因此對於史前遺址出土的石器進行仔細的岩性與來源地分析研究，在探討各地區史前先民的交換脈絡關係上，可望提供一定程度的認識。
臺灣島的火成岩主要分布於東部的海岸山脈、北部的大屯火山及基隆火山群與臺灣海峽的澎湖群島，出露在東部與北部火山群的火成岩都以島弧系統的安山岩為主。不過因為兩地的火山噴發時間與岩漿演化過程不同，安山岩外觀頗有不同。海岸山脈的安山岩常見大顆粒的長石斑晶，而北部安山岩的斑晶以暗色的輝石或角閃石礦物為主，安山岩的岩石產狀相當緻密，很適合做為磨製石器的原料，因此在史前遺址常可見由安山岩製作的石錛等器物。
至於另一個重要的火成岩出露地點澎湖群島，主要由中新世玄武岩所構成，雖然在臺北公館、桃園草嶺山、新竹關西竹東及高雄寶來地區也有中新世玄武岩的出露，但規模與出露面積遠遠比不上澎湖，且考古學者在澎湖七美島發現史前石器製造場，因而推論臺灣中南部史前遺址常見的玄武岩質石錛或石鋤等石器，應由澎湖輸入。
此外，在脊梁山脈與雪山山脈也出露同時期的火成岩，但都已變質成為變質基性岩（metabasite，即俗稱的西瓜石），由於經過變質作用的火成岩更顯緻密與結實，因此變質基性岩也經常被史前文化人加工做成石器。
臺灣變質岩的主要出露於脊梁山脈與雪山山脈。脊梁山脈東麓出露變質度較高的大南澳片岩帶，北起宜蘭蘇澳與東澳之間，向南延伸至臺東知本地區，岩石種類包含各種片岩、變質燧石、大理岩、變質基性岩、片麻岩、角閃岩與蛇紋岩等。
其中花蓮縣豐田地區出露的蛇紋岩，以十餘個厚度約10至50公尺、延伸約1-4公里的層狀岩體賦存於黑色片岩之中，因為變質過程的熱液換質作用，在蛇紋岩與黑色片岩的接觸帶有石綿、滑石與軟玉（Nephrite，即俗稱的臺灣玉）礦體呈透鏡狀產出，因為換質作用的熱水溶液經常溶有來自圍岩黑色片岩的微量元素，因此賦存於豐田臺灣玉中的鉻鐵礦，有著忒高的鋅（Zn）元素含量，有別於紐西蘭與亞洲大陸等地出產的閃玉，成為臺灣玉特有的印記，這也是考古學者推論臺灣玉在數千年前已流通至東南亞地區的依據。
至於史前社會慣常使用的板岩石材，則出露於脊梁山脈的西斜面、東斜面的東南隅（花蓮、臺東地區）與雪山山脈的東斜面，然而兩個地質分區除了岩石的形成（沉積）年代有先後之別外，兩個地質分區的板岩產狀仍有所不同，比如出露於脊梁山脈的板岩，其變質程度相對高，且全區以板岩為主要出露岩種；而雪山山脈的變質度相對比較低，出露的岩石也以硬頁岩與厚層變質砂岩為主。板岩因為容易沿著解理面劈開成板狀平面，是製作石板屋、石板棺等結構物的優良石材，史前人類使用的石刀、箭頭、茅等石器也經常以板岩製成。
雪山山脈常見的硬頁岩，其礦物組成與板岩相似，但因變質度較低導致硬頁岩中片狀礦物仍能保有沉積當時的排列方向（平行於層理），以致硬頁岩經常有兩組發育良好的解理面而有鉛筆狀構造，在野外的露頭是容易崩塌的岩段，在石材運用上則是做成長條狀石針的首選。
臺灣的沉積岩出現於海岸山脈、西部麓山帶及海岸平原等地質分區，出露的岩石種類包含礫岩、砂岩、頁（泥）岩等，在新竹、臺南、高雄等地有小規模的石灰岩分布，由於沉積岩未經深埋變質讓組成礦物，岩石本身的強度不夠，並不適合加工作為石器使用。不過砂岩中含有很高比例的石英砂，卻很適合作為研磨的砥石之用。
西部麓山帶屬於造山帶最西側的山脈，代表了臺灣島上最年輕形成的山脈，在嘉義的八掌溪以北，西部麓山帶中最年輕的地層都是礫石層，且分布在西部主要河流的中下游河段，說明大甲溪、濁水溪等河流大約在一百萬年前就已經形成，從其礫石的組成（以變質砂岩為主）和今天河床中的礫石相近，也可以推論臺灣的變質岩在一百萬年前就露出地表。
變質砂岩是在河床上或礫石層中常見的礫石，其堅硬緊實的結構非常適合做成石鋤、石錘等石器。在八掌溪以南的地區，麓山帶最西緣的丘陵地主要分布數十萬年前才沉積的砂岩或砂頁互層，因為形成時間很短，沉積物的膠結程度很差，岩層很容易因為雨水的沖刷形成著名的「月世界惡地」。不過也因為岩層的膠結程度很差，流經此地的曾文溪等河流，在河床上找不到其他區域河流常見的礫石，都是砂粒等級的沉積物，曾文溪流域反而沒有臺灣常見的土石流災害，反而成為史前人群可以好好發展農耕的安居之所了。
（本文作者為史前館南科館管理中心副研究員）
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