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第46期出刊日:2021.01.22

泰國西南部野外地質調查活動

文 / 地質科學系林采玟

今(2020)年一月中,地質系施路易教授帶領研究團隊前往泰國南部喀比(Krabi)省,與泰國朱拉隆功大學地質系以及瑞典斯德哥爾摩大學自然地理學系共同進行野外地質調查。本次考察主要為前導性質,目的是尋找合適的研究地點及地質材料,以重建泰國南部第四紀的古氣候以及區域海平面變化,並藉以跟台灣的季風系統變化進行比對。

泰國南部喀比地區主要以石灰岩為地質組成,石灰岩易受雨水溶蝕的特性造成了此地特殊的喀斯特地形景觀。不同於台灣的山谷緩坡,喀比地區隨處可見高聳垂直的岩壁,吸引國際攀岩好手來此訓練及挑戰;而石灰岩受溶解後所形成錯縱複雜的洞穴系統及其內各樣鐘乳石景觀,也讓此處成為洞穴冒險愛好者的天堂。此次我們的調查行程雖然也圍繞在這個地區的各樣岩壁及鐘乳石洞穴,但不同於冒險家探索未知及挑戰自我的目的,我們來尋找重建古氣候的地質材料。為了重建過去的氣候變化,我們使用石灰岩洞穴中的石筍以及湖泊沉積物作為材料;而區域海平面的升降則可使用過去形成的海蝕凹(sea notch)距離現今海平面的高度差進行估算。

尋找合適的材料不是一件容易的事情!並非所有的石筍皆為重建氣候的良好材料,合適的石筍需要生長於相對不受外界影響的洞穴,若洞穴過於與外界連通,或者是已經受人為影響而開發,洞穴中石筍所記錄到的訊號即可能受到干擾。即便喀比地區的洞穴密度已非常高,找尋環境及人為干擾較低的洞穴仍舊不容易。此次我們與泰國當地的洞穴探險隊合作,尋找適合的洞穴準備下次進行採樣。

圖一、石灰岩洞穴中正在發育的鐘乳石,水流若滴至地面亦可能於地面形成石筍。

除了石筍以外,湖泊沉積物亦為良好的古氣候重建材料。受喀比地區喀斯特地形發達的影響,溶洞及陷落地所產生的湖泊亦十分密集,但為了農業灌溉需求,當地大多的湖泊已受到人工的再開發,因此找尋適合的湖泊亦為此次調查的重要任務之一。尋找到可能具有良好天然紀錄的湖泊之後,我們使用側掃聲納建立湖底地形,以作為下次採樣規劃的參考。經過側掃聲納的重建後,我們發現小小的一個湖泊水深竟然可達40公尺!雖因疫情關係後續的調查及採樣目前暫緩,但我們已經準備好待疫情結束後偕同當地團隊及其他國家的研究學者們回到當地進行採樣及調查。

此趟考察感謝教育部高等教育深耕核心研究群計畫補助。另本實驗室與地質系沈川洲教授於此地區合作研究的結果亦於2019年發表於美國國家科學院院刊(PNAS),主要內容為利用泰國南部石筍中地球化學訊號重建當地區域降雨變化。

圖二、利用充氣橡皮艇於湖上進行聲納掃描,以重建湖底地形。
圖三、重建的湖底地形。聲納掃描完後可立即於現場輸出初步的深度圖,藉以判斷合適的採集點位。