| 看不見的紅樹林
文‧圖提供／楊小青
臺灣島南北長約400公里，寬約150公里，處於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊交會處，島上主要的構造線大致依板塊邊界呈北北東走向。臺灣全島在地質構造上由三條主要斷層區分成四個單元。第一條是花東縱谷斷層，代表約500萬年來呂宋島弧附加至歐亞板塊以後的板塊邊界；第二條是屈尺─雙冬─潮州斷層，區隔山脈與西部麓山帶；第三條是位在西部麓山帶與台地前緣的斷層，稱為山前逆衝斷層，與花東縱谷斷層同為臺灣目前最活躍的斷層帶。在山前逆衝斷層帶以東地區是早已褶皺隆起的丘陵地與山脈，斷層的西側則是尚未隆起變形的海岸平原區。
臺灣島由花東縱谷斷層、屈尺-雙冬─潮州斷層及山前逆衝斷層三個主要斷層帶，區分成海岸山脈、中央山脈、西部麓山帶及海岸平原四個地質區。 |
臺灣山脈的隆起由北開始逐漸向南蔓延，臺南地區的西部麓山帶是近幾十萬年才隆起的新生山地，海拔高度遠比中央山脈或是北部的麓山帶來得低，高度通常不超過1000公尺，主要分布了百萬年前至今的淺海相沈積岩。推測這些岩層的原始沈積位置，應該在亞洲大陸邊緣大陸棚上，岩性以泥質砂岩和泥岩為主，因此有相當豐富的貝類、珊瑚、魚類等海相化石。
由於南部地區造山運動的開始時間比較晚，所以區內的斷層也都比較年輕且活躍，是臺灣目前最活動的斷層帶之一，包含了木屐寮─六甲、新化、左鎮、新營與臺南等等活動斷層，不管是1964年的白河地震或是2016年的美濃地震，都對大臺南地區造成嚴重的損害。
根據古地震等相關研究，臺南科學園區所在的平原區（八掌溪以南到鹽水溪以北），受到六甲、新營及新化等斷層活動的影響，每年平均以11至5公厘的速率向下沉降，若非有曾文溪等河流不斷帶來沉積物的堆積，嘉南平原將因逐年的地層下陷而有海岸線向內陸遷移的事件發生。因此6000年前以來，南科園區的自然環境變化主要受到地層下陷與河流提供沉積物的速率所控制，原則上在淺海潮間帶與半淡水至淡水沼澤溼地中交替變化，如果有河道變遷的事件發生，也會有河洲環境的沉積物堆積。
史前館南科館管理中心為了配合南科園區成長管理及科技產業發展，評估臺南園區未來發展擴建之可行性，依據文化資產保存法第58條規定，就目前評估擴建範圍進行地質土層調查，了解該區域有無相關考古遺址及文化歷史內涵，以作為園區發展擴建或籌設之參考依據及重要評估指標。因此本館自109年度開始受託在看西農場進行地表以下20公尺深度的地質鑽探研究，除了可以了解地下是否保存了史前文化相關文資或界定史前遺址的範圍，亦可藉鑽探土芯的研究重建看西農場的古環境變遷。本文就以A16孔號的土芯分析配合碳14年代測定及花粉分析為例，說明如何藉由土芯分析重建南科史前時代以來的自然環境演化過程。
A16鑽探紀錄表。 |
A16土芯沉積物包含礫石、厚砂層、砂泥互層及厚泥層等岩性變化，配合沉積構造、生物擾動、植根、碳質物、結核、貝類化石以及土壤化等等沉積相的變化，可以得知看西農場所在的地區，在6000多年前已經陸地化了，所以土壤呈現略為風化的黃棕色，但隨後可能因為土地的沉陷而變成沼澤濕地的環境，岩性轉為深灰色的泥層與泥沙互層。5700-4700年前，從厚層砂層的堆積可以推論看西農場附近的曾文溪或是鹽水溪曾發生河川改道的事件，因此在這裡堆積了代表河洲環境的厚層砂層。4700-2500年前，因為斷層活動導致的地層下陷與河川改道事件的反覆發生，而有沼澤溼地與河洲的交替變化，我們也從大約8公尺深泥質沉積物的花粉分析得知，這裡曾經有熱帶沼澤常見的莎草與熱帶海岸泥灘常見的紅樹屬等植物的生長。原來在今日科技大廠林立的南科地區，數千年前也曾是紅樹林盤據之處。
莎草科植物花粉（國立中正大學汪良奇教授提供）。 |
紅樹屬植物花粉（國立中正大學汪良奇教授提供）。 |
到了距今2500年前以後，土芯岩性呈現含結核的風化砂層或泥層，表示沉積環境轉變成河流兩側的氾濫平原，雖然從嘉南平原區大範圍的地質鑽探資料顯示海岸線應該已經逐步向海側退去，但將17世紀荷蘭人繪製的臺南海岸線地圖套至今日臺南地區的數位地形（DTM）圖上，南科園區在17世紀時仍位於台江內海的海灣附近，也難怪從新石器晚期遺址出土的生態遺留可以看見仍有許多屬於海域的魚種（註）。
套用17世紀荷蘭人海岸線位置（黑線）之臺南地區DTM圖。 |
臺南地區雖然有密集分佈的活動斷層，也時時傳出地震的災害事件，然而也因為斷層的持續活動讓嘉南平原可以在下陷的環境中持續進行沉積作用，因此得以持續保留5千年來人群在此地活動的文化遺留，也如同臧振華院士在《南科古文明》序文中所言：「五千年以來先民在南科這塊土地上生息的軌跡大致保存了下來，讓現代科技與古老文明在南科產生了交會，碰出了燦爛的火花，增加了文化內涵與歷史的深度，讓南科變得很不一樣。」
（註）出自臧振華、李匡悌2013，《南科古文明》，臺東：國立臺灣史前文化博物館。
（本文作者為史前館南科館管理中心副研究員）
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