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台湾位于中国东南部，是中国第一大岛，总面积约为3.6万平方公里（包含澎湖列岛、马祖和金门等附属岛屿）。台湾岛形状如纺锤，南北长约394公里，东西最大宽度约为144公里。台湾西与西北临台湾海峡，距欧亚大陆（主要是福建）海岸平均距离约200公里；东北隔海与琉球群岛相望；西南边为南海，距中国大陆广东省海岸距离约300公里；东边为太平洋，与日本冲绳县与那国岛相邻不到110公里；南边则隔巴士海峡与菲律宾群岛相邻。
台湾位于环太平洋火山地震带上，地质活动频繁。以台东纵谷带为界，以西属欧亚板块，以东属菲律宾海板块，是一个正在进行中的弧陆碰撞造山带。这种特殊的板块构造背景使得台湾成为地壳活动最为活跃的地区之一。
图1 台湾岛构造背景图
台湾的地形以山地和丘陵为主，约占全省土地总面积的三分之二。低平地约占三分之一，主要分布在西部沿海地带。台湾岛为中国东部最高山岳分布区，玉山主峰海拔3952米，为台湾岛的最高点。全岛山系纵贯南北，主脊中央山脉位置偏东，基本呈东北-西南走向。除了中央山脉外，还有雪山山脉、玉山山脉、阿里山山脉和海岸山脉等主要山脉。这些山脉与平原、盆地、丘陵等地形相互交织，构成了台湾复杂多变的地貌景观。
台湾平原和盆地数量不多但面积较大的是嘉南平原、屏东平原、宜兰平原与台东纵谷平原等。这些平原是台湾最重要的农业区和居民区之一，也是经济最发达的地区之一。盆地则主要分布在中部和北部地区如台北盆地、台中盆地等。
山脉分布：台湾山脉纵贯南北，主脊中央山脉位置偏东，基本呈东北——西南走向。中央山脉西侧为南北遥相联接的雪山山脉、玉山山脉和西邻的阿里山脉。这些山脉像条条巨龙蜿蜒起伏，自东北至西南伏卧在台湾岛上，统称为台湾山脉。
平原与盆地：台湾平原和盆地数量不多，面积较小，仅占全岛面积的五分之一。主要平原有嘉南平原、屏东平原、宜兰平原与台东纵谷平原等。盆地主要有台北盆地、台中盆地与埔里盆地群等。这些平原和盆地是台湾最重要的农业区和居民区，也是经济最发达的地区。
河流与湖泊：台湾雨量丰沛，大、小河川密布。长度超过100公里的河流有七条分别是浊水溪、高屏溪、淡水河、曾文溪、大甲溪、乌溪和秀姑峦溪-乐乐溪。其中浊水溪虽然最长但流域面积最大的是高屏溪。台湾的天然湖泊不多但最大的湖泊是日月潭面积约8平方公里。其余湖泊大多为人工修筑的水库如曾文水库、乌山头水库等。
火山与岛屿：台湾岛周围还有澎湖列岛、兰屿、绿岛、龟山岛、基隆屿、棉花屿、彭佳屿和花瓶屿等火山岛。
图2 中国台湾地形、道路分布图
亚热带季风气候：主要分布于台湾岛的中部和北部地区。这种气候类型的特点是夏季高温多雨，冬季温和少雨。夏季，来自海洋的暖湿气流带来丰富的降水，使得台湾岛的中北部地区雨水充沛，有利于农业和林业的发展。冬季，虽然气温相对较低，但受海洋性气候的影响，温度仍然较为温和，不会过于寒冷。
热带季风气候：主要分布于台湾岛的南部和东部地区。这种气候类型全年高温，降水分干湿两季。在台湾的南部和东部，夏季和秋季是雨季，降水量大且集中；而冬季和春季则是干季，降水量相对较少。热带季风气候为台湾岛的南部和东部地区带来了丰富的热带水果资源和独特的自然景观。
图3 中国台湾季风气候分布图
气温：台湾岛的气温受海洋性气候的影响，全年温差较小。夏季平均气温在25°C至30°C之间，冬季平均气温在15°C至20°C之间。台湾岛的气候温暖湿润，适宜人类居住和农业生产。
降水：台湾岛的降水量充沛，尤其是中北部和南部地区。夏季是降水最为集中的季节，常有暴雨和台风等天气现象。冬季虽然降水相对较少，但仍然保持了一定的降水量。台湾岛的降水量对于维持生态平衡和农业生产具有重要意义。
图4 中国台湾降雨、气温分布图
（三）特殊气候现象
台风：台湾岛位于西太平洋台风路径上，每年夏秋季节常受台风影响。台风带来的强风和暴雨可能对当地的生命财产造成威胁，但同时也为台湾岛带来了丰富的降水资源和凉爽的天气。
梅雨季节：在台湾岛的中北部地区，每年春季至初夏时节常出现梅雨季节。这一季节内降水频繁且持续时间长，对农业生产和交通运输等产生一定影响。
（四）气候对当地的影响
农业：台湾岛的气候条件适宜多种农作物的生长，如水稻、茶叶、水果等。充足的降水和温暖的气候为农业生产提供了有利条件。
旅游业：台湾岛独特的自然景观和气候条件吸引了大量游客前来观光旅游。热带雨林、温泉、海滩等旅游资源为台湾岛的经济发展注入了新的活力。
生态环境：台湾岛的气候条件对于维持生态平衡和生物多样性具有重要意义。丰富的降水资源和温暖的气候条件为各种动植物提供了良好的生存环境。
（五）气候变化与地质环境的相互作用
随着全球气候变化的加剧，台湾的地质环境也受到了显著影响。气候变化不仅导致极端天气事件的频率和强度增加，如台风、暴雨、干旱等，还通过海平面上升、冰川融化、温度变化等方式对地质环境产生深远影响。
首先，海平面上升对台湾沿海地区的低洼地带构成了严重威胁。台湾岛四周环海，许多城市和农田都位于海岸线附近。海平面上升可能导致海水倒灌、盐渍化加剧、湿地减少等问题，对当地生态系统和人类活动造成不利影响。
其次，气候变化引发的极端天气事件可能加剧地质灾害的发生。暴雨和台风可能引发山体滑坡、泥石流等灾害，对山区居民和基础设施构成威胁。同时，干旱和高温天气也可能导致土壤干燥、岩石开裂等问题，增加地质不稳定因素。
台湾省以广布新生代地层为特征，是我国该时代地层最为发育的省区之一，此外还有前第三系和白垩系，地层总厚度达20000m以上，沉积岩加火山岩分布面积的总和与变质岩地层分布面积约各占全省陆地面积的一半。
台湾省的地层均呈北北东向之狭长带状分布，大致和台湾本岛的长轴方向平行。根据主要地层的岩性、岩相、沉积和构造环境等特征，全境以一条长约150km、平均宽度约4km的台东纵谷为界，划分为东、西两大地层，它们之间大多被断裂所隔开。两大地层区分别代表欧亚大陆板块和菲律宾海板块的一部分，台东纵谷即为两大板块的缝合线，纵谷内现已堆积相当厚度的第四系冲积和冲洪积物。
西部地层区是台湾主要地层的出露区域，面积约占全省的97%，由一套包括前第三纪、第三纪和第四纪之浅海沉积为主的变质岩和沉积岩构成。东部地层区面积仅占全省的3%左右，位于台湾东部的海岸山脉、绿岛等地，由一套具有较多火山岩、分选性较差的沉积岩和混杂堆积的岩层为特征的晚第三纪地层构成，其中绿岛和兰屿主要是由中新世至上新世的安山岩和安山集块岩构成的岛屿。
图5 中国台湾地层分区图
台湾的地层演化历史是一个复杂而漫长的过程，其地质特征深受板块构造运动的影响。
古生代：在这一时期，台湾地区可能处于海相沉积环境，形成了早期的沉积岩地层。然而，由于地质历史的复杂性和资料的限制，对于古生代台湾的具体地层情况了解相对较少。
中生代：到了中生代，台湾地区的地质活动逐渐加剧。特别是在中生代晚期，随着欧亚大陆板块向东俯冲于菲律宾海板块之下，隐没带海沟在地壳运动下堆积了增积岩体，缓慢的造山运动构造了台湾岛的地质基底。这一时期的地质活动为台湾后来的地形地貌奠定了基础。
早中新世至中中新世：这一时期，菲律宾板块继续向北西向俯冲，南海洋壳也向东俯冲，这些板块运动对台湾的地质构造产生了深远影响。在此期间，台湾岛的地质基底进一步得到巩固，并可能开始形成初步的山脉系统。
晚中新世：吕宋岛弧与欧亚大陆板块之间的弧-陆碰撞开始发生，这一事件对台湾的地质构造产生了重大影响。中央山脉在这一时期可能经历了强烈的挤压上升作用，连带两侧也褶皱成山，形成了雪山山脉与西部麓山带等山脉系统。这些山脉的形成为台湾的地形地貌特征奠定了基础。
上新世：蓬莱造山运动在这一时期剧烈进行，中央山脉再度受到挤压上升作用的影响。同时，台湾岛东部的弧陆碰撞也持续进行，形成了今天我们所看到的地质构造格局。在这一时期，台湾岛的地壳水平方向已缩短了150～200千米，地壳正以5毫米/年的平均速率快速抬升。
第四纪：进入第四纪后，台湾的地质活动仍然活跃。特别是台湾东部的海岸山脉地区，由于吕宋岛弧前缘的俯冲碰撞作用，形成了地震和火山活动最为活跃的地质带。此外，随着海平面的变化（如间冰期的到来导致海平面上升），台湾岛与大陆之间的连接关系也发生了变化。然而，台湾岛始终是大陆的一部分，与大陆在地质上有着密切的联系。
台湾的现代地质活动仍然非常活跃，表现为频繁的地震和温泉发育等现象。
图6 中国台湾地质简图
图7 中国台湾岛活动断层分布图
四、中国台湾地质演变
（一）板块构造位置与地质演化
板块交汇：台湾岛位于欧亚板块与菲律宾海板块的交汇带，这一地理位置使得台湾的地质活动非常活跃。台湾岛的形成与这两个板块的相互作用密切相关，特别是菲律宾海板块不断向欧亚板块俯冲，对台湾的地质构造产生了深远影响。
缝合线与板块归属：大部分学者将台东纵谷认定为欧亚板块与菲律宾海板块的缝合线。台东纵谷以西的中央山脉、雪山山脉、西部麓山带、海岸平原和台湾海峡基底相连，与大陆同属欧亚板块。这表明台湾岛在地质构造上与大陆紧密相连，是大陆边缘的一部分。
（二）地层与岩性特征
地层分布：台湾的地质历史悠久，地层从早古生代到新生代均有出露。纵谷带以西的台湾主体部分地层呈北北东向分布，总体从东向西变新。变质基底沿中央山脉东翼出露，称大南澳群，是一套绿片岩、石墨片岩、硅质片岩和大理岩系。
台湾的地层分布与大陆有着相似之处。例如，在台湾海峡海底发现的古森林、水井等人类活动的遗迹，说明在几百万年以前，由于部分陆地下沉，海水进入，形成了台湾海峡，台湾岛才与大陆分离。这表明台湾岛在地质历史上与大陆有着共同的起源和演化过程。
岩性对比：台湾出露的岩石地层特征与大陆某些地区存在可比性。例如，太鲁阁大峡谷所在地区的大南澳杂岩，主要由泥质片岩、变质砂岩、变质砾岩等岩石类型组成，这些岩石类型可以与大陆华南地区的变质岩相比。
（三）地形地貌与山脉走向
地形特征：台湾地形以山地、平原为主，地势高差较大。山脉的走向与地质结构基本相同，从东到西依次为沿海山脉、中央山脉、雪山山脉等。这些山脉的走向和地形特征与大陆东南沿海地区的山脉有一定的相似性。
山脉起源：中央山脉等山脉的形成与菲律宾海板块向欧亚板块的俯冲碰撞密切相关。这种板块运动不仅塑造了台湾岛的地形地貌，也影响了大陆边缘的地质构造。
（四）地质活动与地质灾害
地震活动：台湾地处地震活动频繁的地区，这主要是由于菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用所致。地震活动不仅影响台湾岛本身，也对周边地区包括大陆沿海地区构成潜在的地质灾害威胁。
火山活动：台湾岛周围还存在一些火山岛屿和火山活动区，如大屯火山群、龟山岛火山群等。这些火山活动与板块运动密切相关，也反映了台湾与大陆在地质活动上的紧密联系。
五、中国台湾火山
中国台湾的火山活动主要集中在几个火山群，包括基隆火山群、大屯火山群以及位于台湾东部的龟山岛火山群等。
（一）基隆火山群
地理位置：位于台湾省北部，基隆市以东，三貂角以北至海岸间，即九分与金瓜石矿区一带。
火山组成：由基隆山、新山、牡丹坑山、塞连山、金瓜石山、草山、鸡母岭等20座火山组成，海拔均在700多米以下，最高峰七星山海拔1120米。
火山活动历史：基隆火山群形成于280万至20万年前之间，火山爆发持续了200多万年，直到20万年前才停止。这一地区是中国火山最密集的地区之一，火山地形保存完整，记录了台湾数百万年来大自然的沧桑变迁。
火山资源：基隆火山群地矿产资源丰富，主要产金银与金铜矿等稀有金属及重工业的金属原料。火山群中仍有10处硫气孔活动，为重要硫磺产区。此外，还开发了多处温泉，如北投温泉、湖山里温泉等，具有极佳的医疗保健作用。
（二）大屯火山群
地理位置：位于台北市北边台北盆地的东北地带，距居住有近800万人口的台北市仅10余公里，是台湾最著名和活跃的活火山区之一。
火山组成：由16个火山喷发口造成的圆锥形山体组成，主要火山包括大屯山、七星山、小观音山、阳明山、磺嘴山等。最高峰七星山海拔1170米。
火山活动历史：火山活动始于2.8-2.5Ma，最近的喷发活动发生在0.2-0.1Ma左右。虽然火山喷发已经停止，但现今的水热活动和地震活动却令人对火山可能的重新喷发表示担忧。火山区附近的微震活动频繁，尤其集中在马槽地区。
火山资源：大屯火山群是台湾温泉资源最丰富的地区之一，有多处著名的温泉如阳明山温泉、北投温泉等。此外，还盛产自然硫，是中国最大的一个自然硫矿床产地。
地理位置：位于中国台湾省东部海域，处于宜兰县东约12千米的西太平洋上，行政上隶属宜兰县头城镇，是琉球火山岛弧的西缘。
火山特征：龟山岛火山群主要由安山质火山岩所组成，岛上有两个圆峰，东边的小峰好似龟头，西边的大峰好似龟尾，因此得名“龟山岛”。岛上及周边海域硫磺喷气孔和温泉大量发育，有超过30处的热液喷口分布在约10-30米的水深范围内。
火山活动历史：龟山岛火山群是第四纪火山喷发形成，最近的火山活动发生于十余万年至数万年前。虽然现代火山喷发已经停止，但火山活动和独特的火山堆积物仍然形成了“神龟”吐烟摆尾的现象。
火山资源：龟山岛火山群附近海域分布着大量的海底火山，龟山岛是这群火山中唯一一座露出海面的火山。岛上及周边海域盛产红珊瑚等珍贵资源，同时火山温泉和喷气孔也为当地带来了丰富的地热资源。
图8 台湾及周边火山分布示意图
台湾地区地热资源与火山活动密切相关，地下存在明显的地温梯度，大气降水入渗地下并经深循环加热而形成地热温泉。台湾的地热资源主要蕴藏在大屯火山群以及中央山脉地区。大屯火山群地热区地下热水温度在150-300℃之间，该区热水以酸性硫酸盐氯化物为主。中央山脉地区地下热水温度也高达150-230℃，热水属于碱性碳酸氢钠型。
台湾地区温泉主要分布在火山区、变质岩区和沉积岩区三种地质环境内。分布在火山区的温泉除龟山岛与绿岛各一处外，其余均集中在大屯火山群区，形成一长18km、宽约3km的狭长地带，由西南至东北依次为新北投、大磺嘴、大庄、阳明山、竹子湖、小油坑、马槽、大油坑、三重桥、死磺子坪、工子坪、大埔、金山等13处，大部分属于高温温泉及喷气孔，火山区总共有15个温泉区。
中央山脉变质岩区共有温泉区70处，其绝大多数分布在山谷低部河床之上，周围多被高山所环绕，形成高山深谷的地形特征。其多数位于山脉或山脊分水岭的两侧，这种分布形态说明温泉的形成明显受地形因素的控制。变质岩区温泉温度多在66-99 ℃之间，地下热水温度则多在150-200℃之间，比较特殊的是清水地热区，其最高温度达232℃。
沉积岩温泉区共计13处，主要分布在中央山脉的外围地区、西部麓山带以及海岸山脉，其中包括清泉、苗栗县虎山温泉、嘉义县关仔岭、中仑、台南县玉井、恒春四重溪以及海岸山脉安通、利吉（台东附近）等地。该区温泉的温度多在30-65℃之间，只有关仔岭较高为84℃。
台湾的自然资源相对有限但仍有一定的储量。矿产资源方面主要有煤、黄金、铜、硫磺、天然气、石灰石、大理石和石棉等。这些资源在台湾的经济发展中发挥了一定的作用但总体储量不大。此外台湾还拥有丰富的生物资源和渔业资源等。
图9 中国台湾自然资源分布图
随着台湾经济社会的快速发展和人口的不断增长，地质环境保护成为了一个日益重要的议题。台湾的地质环境复杂多变，既拥有宝贵的自然资源，也面临着地震、滑坡、泥石流等自然灾害的威胁。因此，加强地质环境保护，实现可持续发展，是台湾社会必须面对的挑战。
地震是台湾最常见的地质灾害，其频繁发生对人民生命财产造成了严重威胁。为了减轻地震灾害的影响，台湾政府采取了一系列措施，包括加强地震监测预警系统建设、推广抗震设防标准、提高公众防震减灾意识等。此外，针对滑坡、泥石流等地质灾害，台湾也加强了监测预警和治理工作，通过工程措施和生态修复等手段，减少灾害发生的风险。
台湾地下水资源丰富，但过度开采和不合理的利用方式导致了地下水位的下降和水质恶化等问题。为了保护地下水资源，台湾政府制定了一系列法律法规，对地下水开采进行限制和管理。同时，推广节水技术和提高水资源利用效率也成为地下水保护的重要手段。
台湾矿产资源相对有限，但其在经济发展中仍具有一定的作用。在矿产资源开发过程中，台湾注重环境保护和生态修复工作，通过制定严格的环保标准和监管措施，确保矿产资源开发活动不对环境造成不可逆的损害。同时，推动矿产资源的循环利用和废弃物的无害化处理，也是实现矿产资源可持续利用的重要途径。
中国台湾地质环境复杂多变且脆弱敏感，其保护和管理对于实现可持续发展具有重要意义。面对气候变化、自然灾害等多重挑战，台湾需要不断加强地质环境监测、预警和治理工作；推动绿色发展和循环经济；加强城市规划与地质环境保护的协调；加强国际学术合作与交流；以及推动科技创新在地质环境保护中的应用。通过这些措施的实施和不断完善，确保台湾地质环境的稳定性和可持续性，为子孙后代留下一个更加美好的家园。
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