【中文摘要】末次冰期以来因为气候暖化道致海水面急遽上升，全球海岸环境因此产生剧烈改变。台湾的第四纪造山运动形成的地殻变动，尤其东部海岸山脉的快速抬升，使得台湾东海岸的形貌与演育愈加复杂化。本文利用海阶的珊瑚定年及全球海平面变迁资料，重建南段海岸山脉地形演育史，依此探讨大坌坑、富山、卑南/麒麟、静浦文化遗址在东海岸的分布。
　　
　　【关键字】末次冰期　海阶　扇阶　遗址分布
　　
　　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
　　
　　一万八千年前(末次冰期结束)迄今，全球海水面以上升将近120公尺，世界各地许多当年分布在海岸附近的旧石器晚期至新石器中晚期的遗址，都因为海水面上升而淹没于汪洋之中。台湾东部海岸却因为板块挤压道致的抬升作用，许多遗址因此有机会出露现今海水面而保留下来，本文将针对海岸的变迁与遗址的对应关系，做一初步地探讨。
　　
　　海岸山脉的抬升与花东纵谷断层带的活动密不可分，因为断层带内各断层的活动周期与活动方式的分异，因此海岸山脉也呈现不等量的抬升速率，由海岸山脉南段海阶面上采集的珊瑚与钻孔贝的定年资料(Chen et al., 1991; Hsieh et al., 2004; Yamaguchi and Ota, 2004; 谢孟龙与刘平妹，2010)，大致可以将海岸山脉南段的地体抬升分成五个区域来讨论，各区域与其定年资料估算的抬升速率分别为: 八仙洞(5-6mm/yr)、长滨(6-8mm/yr)、成功(2-5mm/yr)、东河(6-8mm/yr)及都兰湾(8-12mm/yr)。由于末次兵期以来海平面的上升并非等速，在一万五千年至六千年前间，大约以每千年10公尺的速率快速上升，但六千年前至今海水面的变动则趋于稳定，因此海岸山脉的东麓在地体抬升与海平面上升竞速之下，发展出一系列的河阶、扇阶与海阶，而昔日人类的活动与遗址的形成正与这些阶面的形成息息相关。
　　
　　二、 海水面变迁、地体抬升速率与海岸线变迁
　　
　　地球表面温度与太阳的日照量息息相关，而日照量又受到地球运行轨道、地球自转的倾斜角度以及岁差的变化所控制（Milankovich,1930），因此有十万年、四万一千年及二万二千年的周期变化。近年利用海洋生物殻体的氧同位素比率变化（Shackleton and Opdyke, 1973; Shackleton et al., 1990）显示，在早更新世至中更新世期间（约250-90万年前），地球表面的温度以四万一千年的周期呈现冷暖的变化，而中更新世至今则以十万年的周期变化(Naish and Kamp, 1997; Chen et al., 2001)。由于在地球冷期/冰期期间，大部分地表的水气以结冰的方式存在于地表，道致全球海水面因此而下降，以最近一次冰期为例，在地表冰层覆盖面积最广的二万年前左右，全球海水面比今日的海水面下降了将近120公尺。距今18000年前，地球气候逐渐回暖，陆地的冰原与高山冰河开始融化，海水面也开始逐渐上升（Fairbanks, 1989; Bard et al., 1990; Rohling et al., 1998; Church et al., 2001）。暖化的初期，陆上冰层融化量有限，海水面上升缓慢，大约到了一万五千年前，海水面开始快速上升，约以每千年10公尺的速率持续上升，直到六千年前左右，海平面的变动逐渐趋于稳定，变化在0.3-0.5公尺之间（Chappell and Shackleton, 1986; 陈于高，1993; Chen and Liu, 1996; Rohling et al., 1998; Church et al., 2001）。
　　
　　根据海阶面上珊瑚与钻孔贝的定年资料推算的抬升速率(假设海岸山脉自一万五千年来维持稳定的抬升速率)结合海水面的变动曲线，结果如图一表示，从曲线的斜率可以瞭解海水面上升速率与地体抬升之间的关系，当斜率为正时，地体的抬升大于海水面的上升，因此形成的遗址会逐渐上升；而斜率为负值时，海水面的上升速率快，会将海岸的遗址淹没。当斜率值趋近于零(即曲线维持水平的位置)，地体相对于海平面维持稳定，此时在海浪与潮汐作用下，沿岸可以发展出海蚀平台，若有适当的海洋环境也是珊瑚礁发展的最佳时机。珊瑚礁常被称为“海洋的热带雨林”，因为珊瑚礁是海洋中生物种类最众多，生物量最丰富的生态系，不仅有千变万化的鱼类，也有各式各样的底栖性无脊椎动物，是史前人类寻找海洋性蛋白质最佳地点。对于几乎没有潮间带发展的台湾东部海岸而言，提供了一个小小平台聚集较多史前人类，也因此有机会形成遗址。
　　
　　图一　地体抬升速率与海平面变动关系图
　　
　　根据八仙洞至富冈的抬升速率估算，大部分的海阶形成于一万三千年至八千年前，但在成功一带，因为抬升速率比较慢，海阶的形成年代也较晚，大约在八千年前之后才有海阶的形成。
　　
　　三、 遗址分布
　　
　　依据地体抬升速率与海平面变动推算，在距今八千年前的海平面快速上升时期，海岸线逼近至山脉的山脚下，因此在八千年前若有长滨文化人在海岸附近聚居，遗址也会遭入侵的海水所淹没(图二A)。八千年至五千年前，海面上升速率减缓，约与当地的地盘抬升速率相当，一方面在高低潮线之间有所谓的海蚀平台形成，河流带来的沉积物也逐渐在山脚下堆出冲积扇，海岸线向海侧退缩(图二B)。全球海水面大约在六千年前达到最高点(Bird et al., 2007)，原来的冲积扇一方面因为地殻的抬升道致河流开始下切后而少受洪泛的侵袭，更适合人类居住，一方面下扇因为海岸的侵蚀后退，在前端开始出现抬升的海阶，正是避开东海岸在台风季节大浪侵袭的安全距离(图二C)。距今五千年前之后，全球海面高度大致维持稳定，地殻持续抬升，河流持续下切，在扇阶的前端持续有一阶阶的海阶形成，人群可以选择扇阶或海阶居住(图二D)。
　　
　　图二
　　
　　根据遗址出土文物的内涵以及碳十四年代的测定，臧振华与叶美珍(1997)将台湾东部地区的史前文化层序分为长滨文化(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)、山棕寮类型(2,000-1,500 yr BP)及静浦文化(1,000-500 yr BP)，其中卑南文化与麒麟文化年代雷同，而麒麟文化以出现巨石结构为其要素(刘益昌，2000)。原则上除了山棕寮类型未曾出现在南段海岸山脉的东麓，卑南文化类型也相对少见之外，其余之文化类型散见于本研究区域。以下针对八仙洞、长滨、成功、东河及都兰湾五个区域分别说明遗址的分布状态。
　　
　　(一) 八仙洞区域
　　
　　从秀姑峦溪南岸至城子埔溪北岸，由于海岸山脉的都銮山火成岩紧邻海岸分布，除了在一些溪口有小规模的扇阶发育，海阶的发育相对受到出露岩石性质所控制，只有在水母丁溪至城子埔溪一带有小规模的海阶发育。因此本区域除了八仙洞(海蚀洞)有长滨文化遗址，遗址之文化类型以晚期的麒麟及静浦文化为主。
　　
　　(二) 长滨区域
　　
　　从城子埔溪南岸至都威溪，在海岸山脉主体的都銮山火成岩东侧有八里湾沉积岩地层的出露，因为岩性比较松软，因此延海岸山脉东麓有一系列的的河流冲积扇及海阶的发育，尤其在长滨地区，阶面最宽处可以达到四公里。根据臧振华与叶美珍(1997)的调查结果，一共有15个遗址分布在此区域的阶地上。但赵金勇(2000)单就长滨地区全面性调查，遗址由原来的6处增加为27处，内容涵盖东海岸史前时期的各个文化阶段，显然大范围的海阶或冲积扇分布，有利于史前人类的聚集。就全区域遗址的文化阶段来看，从石坑溪至都威溪的海岸山脉东麓，海阶或冲积扇的规模较小，不仅遗址分布比较松散，年代也比较晚。
　　
　　(三) 成功区域
　　
　　从都威溪口南岸至半屏溪北岸，以扇阶发育为主，在石雨伞至三仙台及成功镇附近有小规模的海阶发育，阶面上有隆起的珊瑚礁体可供定年，年代介于2910-6100年间(谢孟龙、刘平妹，2010)，抬升速率约为2-5mm/yr，为南段海岸山脉抬升速率最慢区域。成功镇至八嗡嗡溪间有将近十处的麒麟文化遗址，其余皆以静浦文化为主。
　　
　　(四) 东河区域
　　
　　从半屏溪南岸至都兰豀北岸，马武窟溪至七里溪一带的都銮山火成岩紧邻海岸分布，在马武窟溪北岸有一系列的海蚀洞遗留，在最底层的黄褐色砂土层和海砂层的文化层中伴随出土的贝殻，经碳十四定年结果落于6100-6250yr BP，隶属长滨文化。马武窟溪为南段海岸山脉最大的溪流，上游流经泰源盆地，拥有广大的河阶地与缓坡，是史前遗址重要的分布区域，因此在马武窟溪出海口形成的河阶也是从富山文化期即有人类在此定居 。
　　
　　(五) 都兰湾区域
　　
　　从都兰南岸至卑南溪口，形成一个天然海湾，现在都兰湾南北两端都是礁岩底质，有珊瑚礁分布，各类海洋生物资源丰富，从南端的富冈海阶上采集的珊瑚定年结果推估这里的抬升速率达到10mm/yr (Chen et al., 1991)，遗址文化层出土贝殻定年也得到相同结果(谢孟龙、刘平妹，2010)。由于都兰湾可提供丰富的海洋性资源，又有大面积的海阶分布，此区域有广泛的富山遗址分布。
　　
　　参考文献：
　　1.陈于高,1993,晚更新世以来南台湾地区海水面变化与新构造运动研究。国立台湾大学地质科学研究所博士论文。
　　2.赵金勇,2000,东海岸长滨地区史前遗址空间分布初探。田野考古第七卷，第19-44页。
　　3.臧振华、叶美珍,1997,台闽地区考古遗址普查研究计画报告:台东县。内政部委托中央研究院历史语言研究所执行。
　　4.刘益昌,颜廷伃,2000,台东县史前遗址内涵及范围研究-海岸山脉东侧与緑岛。台湾考古遗址研究(二)。台东县政府委托中央研究院历史语言研究所执行。
　　5.谢孟龙，刘平妹,2010,花东海岸全新是地殻上升速率的再检讨。经济部中央地质调查所汇刊，第二十三号，地165-199页。
　　6.Bird, MI, Fifield, LK, Teh, TS, Chang, CH, Shirlaw, N and Lambeck, K,2007,An inflectio in the rate of early mid-Holocene eustatic sea-level rise: a new sea-level curve from Singapore. Esturine Coastal and Shelf Science, 71, 523-536.
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　　（杨小青,台湾史前文化博物馆；陈文山，台湾大学地质科学系，研究员。）