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  更新世後期冰河期開始,海水退去,海峽深度下降了130—180米,變成陸地,並與大陸相連線。大量古人類、古動物從大陸經過成為陸地的臺灣海峽遷徙至臺灣。 早在6億年以前古生代晚期造山運動開始時,在臺灣海峽地區出現“臺灣灘”,這是海峽中的最淺處,深度僅20米。  20世紀70年代,在臺灣北港地區的石油勘探中,發現菊石化石,這是中生代的標準化石,由此證明,在中生代三疊紀和侏羅紀期間,兩岸間雖然許多地方已經出現海水,但主要還是陸地。臺灣海峽位置上的地殼運動沒有停止。到1.92億年前的中生代侏羅紀和白堊紀之間,兩岸間發生劇烈的地殼運動,此時臺灣開始成為陸地,地質史上臺灣稱之為“南澳運動”(即由大南澳片岩演變為大理石),大陸稱之為“燕山運動”。  海峽最初的形成開始於白堊紀和古新世時期,也就是在5400萬年以前,臺灣中部地區開始被水淹,中間成為淺海,開始成為海峽。在始新世早期的地殼運動中,臺灣開始“太平運動”,大陸開始“茅山運動”,兩岸陸地連成一片。直到第四紀更新世時期,華南地區的花崗岩被沙化,岩石中的石英和雲母被沖積到臺灣海峽中的低部地區,今天台灣北部和中部地區大量開採,成為新竹玻璃工業的重要原料。  自第四紀冰河時期(1800萬年—6000年之間)以來,大海進入海進期,海水面上升有100—130米,形成了今天的海平面,臺灣海峽開始形成。自此開始,兩岸間的來往由陸地轉為海上。

  

  臺灣海峽位於亞洲及太平洋之間,並連結南中國海及東中國海。  因為臺灣及其海峽位於亞洲及太平洋之間,在第二次世界大戰戰後被視為美國華盛頓特區監視中國東南沿海活動的視窗,或中華人民共和國打破第一島鏈進入太平洋的據點(相關位置參見不同視角的兩圖如右)。兩岸分治後,中華民國政府憑藉軍事優勢,推行關閉政策,得以封鎖臺灣海峽三十年。隨著中華人民共和國軍事力量的增長和政治局勢的變化。中國人民解放軍軍用水面艦艇在福州軍區岸防火力策應下,於1974年1月第一次穿越臺灣海峽,馳援西沙海戰戰場。民用貨船於1979年在臺灣海峽復航。此後,臺灣海峽中形成一條無形界線——海峽中線。  美國第七艦隊進入臺灣海峽的歷史說明臺灣海峽的重要地緣政治意義。1996年,中華民國舉行首次總統民選,中華人民共和國對臺灣本島基隆、高雄的外海發射短程彈道導彈,中華民國實際控制的區域均感受戰爭威脅。,史稱臺灣海峽導彈危機。往後,中華民國每屆總統大選前後,美國為防止中國大陸方面武力干涉中華民國選舉,會在每屆中華民國總統選舉到就職典禮那一段期間,常態性的巡弋臺灣海峽。

  因為臺灣海峽位於東中國海及南中國海之間,在海洋史(特別是東亞貿易)、國際關係、地緣政治研究中,和霍爾木茲海峽及麻六甲海峽等有相關比較研究,以探討海峽區域的自然、人文發展。  臺灣海峽在東海及南海的海域交通的位置,也成為明清時期的武裝海商集團,如李旦、鄭芝龍、林道幹、林鳳等活動的區域之一,其中臺灣海峽更成為鄭芝龍及其後繼的鄭氏艦隊的內湖(相關位置參見不同視角的兩圖如右)。鄭芝龍以華南、臺灣及日本等地為活躍舞臺,經營日本平戶島、長崎、馬尼拉、和華南及東南亞華人移民據點形成主要的商業航道為其主要經濟命脈,臺灣海峽亦為武裝海商集團活動及征戰的主要海域。。  因為90%以上的中國進口石油通過海上運輸,而三條主要航線,都包含馬六甲海峽及臺灣海峽,學者楊曉輝認為這兩個海峽成為中國石油戰略的兩個“敏感區”(相關位置參見不同視角的兩圖如右)。

  臺灣海峽最窄處是福建省平潭島與新竹商港之間,直線距離130公里(81英里);最寬處是屏東縣的貓鼻頭到福建省東山島的澳角,直線距離。海域面積為80000平方公里,是臺灣島近海中最大的海峽。  臺灣海峽水深各處相差很大,雖然平均水深不足,但是,海峽南部斷續分佈與中國大陸之間的一片砂質淺灘的水深最淺,小於;東南部的大陸坡則水深超過。  臺灣海峽自然環境複雜,水域內多有淺灘、溝谷、海島礁石;河流入海口和海灣也很多,水團和海水流系多,漁場和水產資源也很豐富。臺灣海峽以風大,浪大,流速大著稱。  臺灣海峽海流存在明顯季節變化,冬季以從北向南的沿岸流為主,夏季以由南向北的暖水以及從太平洋進入的黑潮支流為主。

  臺灣海峽季風交替明顯,頻繁的偏北風非常強勁。每年10月至次年4月以東北風為主;6-8月以西南風為主。  每年強烈的颱風伴隨暴雨,造成潮水位變化劇烈,對沿岸侵蝕很強烈。
臺灣海峽(簡稱臺海;歐洲早期稱福爾摩沙海峽)指的是介於中國大陸東南沿海的福建與臺灣之間的海域和海峽。