• 沒有找到結果。

4-1. 利用等時線分析獲得蘭裏島北部地區之珊瑚中釷含量初始值

等時線的原理是在相同時期的樣本材料,其內含的元素比值是相同的,差別 只在於本身的絕對濃度。藉由等時線的方法,以求得在珊瑚形成的當下,環境中 的初始釷元素含量。在年代計算上,需除去在珊瑚形成當下,因為水體中的浮游 顆粒充填入珊瑚的孔隙所帶來額外的釷離子而使得定年結果有所偏差。表4-1的 Corrected Age是在計算年代時,使用230Th初始值進行校正後的結果。本研究採取 兩組測量結果進行等時線的計算,分別是:LKM113及LKM230。本研究使用美 國加州伯克利地質年代學中心的K.R. Ludwig所寫的Excel巨集Isoplot 3.0進行等 時線的計算(Ludwig and Titterington, 1994; Ludwig, 2003)。

在高鈾濃度(2-3 ppm)含量的珊瑚中,230Th定年法為一種理想的絕對年代定 年工具(Shen et al., 2008)。但此定年法中,其年代計算等式需包含230Th/232Th的初 始值(公式2-1)來進行校正。此一初始值為珊瑚在形成的當下,其周圍環境的釷元 素顆粒,而非來自鈾的衰變。一般而言,自然界中的地殼含有的Th/U原子比為 3.6-3.8(Taylor and McLennan, 1995)。在假定永世平恆的條件下,來自大陸地殼的

230Th/232Th原子個數比值常被使用為4–5 ppm (Richards and Dorale, 2003)。現實情 況中,Th同位素的初始值會因為環境的不同而有所差異(Cobb et al., 2003)。

Zachariasen等(2000)在蘇門答臘所使用的230Th/232Th初始值為6.5 ±6.5 ppm。

Shen等(2008)在西太平洋地區所測得的230Th/232Th 初始值約為4-6 ppm 之間。在 巴 哈 馬 的 現 生 珊 瑚 中 , 甚 至 有 曾 測 量 到 高 達 80 ppm 的230Th/232Th 初 始 值 (Robinson et al., 2004)。這些都說明了,使用大陸地殼的230Th/232Th值當230Th定年 的初始值時,可能會得到很高誤差。

本研究採用LKM113及LKM230兩樣本,在同一紋層中取樣做等時線的分析。

在利用Isoplot3.0迴歸出個別本樣的初始值後(Ludwig, 2003),再將結果換成縱軸234U/232Th及橫軸為230Th/232Th (x10-6)的圖4-1。

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在圖4-1中LKM113測量值以紅點表示,定年結果為距今196.7 ±6.7 yr BP.。

LKM230的測量值以黑點表示,其中有一測量值以黃點表示,在該筆的測量資料 中,δ234U的值為152.0 ±1.8,顯示該樣本可能受到成岩作用所影響,導致δ234U偏 高,且在等時線的結果中,有明顯偏離回歸線,所以在計算等時線時,不採計該 筆測量資料。LKM230定年的結果為距今284.6 ±6.5 yr BP.。然而計算等時線所得 到的230Th/232Th的比值中,LKM113的結果是1.1 ±1.1 ppm,LKM230的結果是1.5

±1.5 ppm。由於LKM230計算所得到的230Th/232Th初始值範圍包含LKM113所得的 初始值,故使用LKM230視為這地區的230Th/232Th初始值。此一初始值對比先前 所提到鄰近的蘇門答臘或是西太平洋等地區的初始值,顯示在此地區海洋環境中 的230Th/232Th值偏低,但由於未採集海水樣本,故無法與當地海水中的U/Th同位 素進行比較。後面在本研究的所有定年分析中,都採用1.5 ±1.5 ppm這一數值當

230Th/232Th的初始值。

圖4-1. 230Th/232Th vs 234U/232Th等時線的結果

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4-2. Kyaukphyu的定年結果

在KPU的東南邊,靠近河道旁的沼澤地,我們發現了一整片廣闊的珊瑚礁(圖 4-2)。為了瞭解這些珊瑚礁為何會存留在這一個充滿泥質沉積物的混濁水域中,

我們取了些許的珊瑚樣本,並對其做的鈾釷定年,其結果如表4-1所示。

樣本KPU110B、KPU218:

採樣位置在KPU南端的一沼澤地中(UTM 46Q 0555898, 2146035),受現今潮 汐作用影響的潮間帶。在掘地約一公尺深處,可以找到珊瑚附著的底岩,說明這 地區的珊瑚是現地生長。KPU110B為一具完整形態的珊瑚頭,而其周圍仍存有 其他完整的珊瑚礁以及零散的珊瑚碎塊。KPU218(UTM 46Q 0556071, 2145940) 為第二次前往野外取樣所得之樣本,採取可得較好定年結果之物種Goniastrea sp.,

用以對比確定先前在此處的定年結果。

樣本KPU220:

採樣位置在KPU的東側,位於樣本KPU110B的北端。在兩側隆起小山脊的 谷地中取得樣本KPU220 (UTM 46Q 0554608, 2148101)。樣本位於農田的田埂中,

詢問當地農民得知,由於這顆珊瑚礁過大,不易移除,所以在開墾農田時就沒有 移動過。可以視為現地保留之珊瑚化石。從定年結果可以得知在這片地區的珊瑚 存活年代大約是在全新世中期(約6000年前)。在前人的研究(Grossman et al, 1998) 中,我們可以得知中期全新世是個氣候溫暖的時期,當時的海水面比現今高,部 分地區古海水面甚至高於現今海水面2 m。也因為這樣,當時在KPU這個地方可 能還未形成陸地,而且離東側的大陸較今天來的遠,所以沒有如此多的沉積物搬 運而來,其環境可能為淺海大陸棚或是半封閉的潟湖。但在經歷過這麼長時間的 構造活動,且海水面下降之後,這個地方的珊瑚礁卻僅僅在高於平均海水面不到 0.5 m的高度,也就表示著這一地區並未存在著明顯的抬升活動。

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4-3. Leikkamaw的定年結果

在LKM這個地方,找到的為數眾多的珊瑚礁,這些珊瑚礁分別記錄著不同 時期的海水面高程變化(圖4-4)。自全新世中期海水面最高期下降之後,海水面高 度的變化約略呈現持續上升的形態。在這段期間內,若珊瑚是因為海水面的下降 而死亡,則表示陸地相對於海水面有更大幅度的抬升,筆者將其視為大地震事件 所造成的抬升。再藉由鈾釷定年這項技術對珊瑚做定年分析,以瞭解造成珊瑚死 亡的抬升事件的年代,最後再結合先前所測量的珊瑚化石的高程分佈資料,即可 得到一年代模型(圖4-4)。

樣本LKM215、LKM216、LKM217:

採樣位置於LKM端的階地上(UTM 46Q 0550930, 2141019),在開墾的農田中 以及臨近的階地堆積層都有找到,但大多為碎塊狀,無法確定是否為現地保存。

樣本LKM112、LKM113、LKM115、LKM116、LKM117、LKM230、LKM231、

LKM232、LKM233、LKM234、LKM235:

此些樣本的採集位置在LKM的西北海岸線(UTM 46Q 0549224, 2141449),珊 瑚礁係直接附著於底岩,所以判定珊瑚礁皆為現地生長保存。這地區的珊瑚礁約 略可以分成三群不同高程。最高的一群珊瑚礁(LKM117、LKM234 & LKM235),

保存情況較差,頂面受風化作用影響而凹凸不平,較難以判定最高位置,其高程 測量結果僅能代表最小值。

定年結果顯示三組不同的時期,分別是最年輕的LKM115,其年代約在18世 紀末期到19世紀中期;LKM112及LKM116的年代約在18世紀中期;LKM235約 在10世紀。LKM115為一平頭珊瑚礁群,在取樣當時曾經以為該珊瑚礁是由於 1762年的抬升事件而死亡的,所以多次重複測量,以確定樣本結果。測定出的238U

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平均值為3439.4 ±4.0 ppb,232Th的平均值為11003 ±37.3 ppt,而δ234U的平均值為 145.6 ±1.9。LKM112 與LKM116為同顆珊瑚礁,但LKM112係重新附著生長在 LKM116之上,定年結果確定時代無倒置,表示該顆珊瑚礁曾經一度出露於水面 之上,所以停止生長。LKM112的238U值為2922.2 ±3.5 ppb,232Th值為15852 ±59.7 ppt,而δ234U的值為148.3 ±2.2。本研究在此地區所找到的最高位珊瑚礁為LKM235,

此群的珊瑚礁頂面皆因為風化侵蝕而未留下完整的頂面。LKM235的238U值為 2857.0 ±3.2 ppb,232Th 值為1856 ±6.0 ppt,而δ234U的值為147.4 ±1.9。整體來說,

在暖水或是冷水的珊瑚中,238U的含量大約在1.5 – 4.0 ppm(Shen and Dunbar, 1995;

Edwards et al., 2003),在這地區的珊瑚238U值也符合此一範圍。在開放海域中海 水的δ234U值為146 ±2 (Chen et al., 1986),而此地區珊瑚測量值均約略在此一範圍 內,說明該群珊瑚礁並未受到成岩作用影響。

在圖4-5所示的環境為現今海蝕平台,最左側灘台為此海蝕平台的最高處。

海灘砂直接與底岩接觸,因此珊瑚可以附著在底岩生長。由於珊瑚僅能存活在海 水面之下,所以視平均低潮線(Mean Lower Water Spring, MLWS)為現今珊瑚的存 活上界,另外還有平均高潮線(Mean Higher Water Spring, MHWS)為潮汐水位的 上界。在現今存活珊瑚以上約0.7 m高處,有一群珊瑚的定年結果約在1840年代 左右。在活珊瑚以上2 m處,有另外一群的珊瑚礁有重新再次生長覆蓋的現象,

底部的死亡時間大約是17世紀晚期,而頂端部份的定年結果約在18到19世紀之間。

在此海岸的最高珊瑚礁是高於現今存活珊瑚以上約2.5 m,定年結果約在9世紀後 期。可以看到珊瑚化石的年代分佈跟高程呈現正相關,也就是離現今高度越高,

則年代就越老。

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圖4-2. KPU的珊瑚化石取樣地點示意圖

圖4-3. LKM 的珊瑚化石取樣地點示意圖

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圖4-4. 珊瑚化石的高程與定年結果 由珊瑚的定年結果與高程關係,可以得知1762年的地震事件在LKM造成約1.3 m的抬升,而在1858年的另一 次地震事件也造成了約0.7 m的抬升。

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Sample name Sample location Age Calendar year Elevation b Species UTM 46Q Corrected (yr) of coral (m)

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