本學期(89學年上)地質學實驗課,我們仍然到南橫出野外,只是行程稍作改變,多增加了觀察甲仙未受變質的沈積岩層,但也減少了利稻至台東的變質岩與大理岩區。第一天(90-01-20)早上7:15從學校出發後,在覆鼎金直接上10號國道(東西向10號高速公路),至高速公路終點下銜接台21線公路,經旗山到達甲仙,再沿台20線(南橫公路)一路觀察了甲仙、寶來、高中、梅山等觀察點,夜宿梅山青年活動中心,第二天(90-01-21)由梅山出發,陸續觀察了進涇橋、昌仕橋、埡口、關山隧道口旁之露頭,之後直接返程,下午5:30返抵高雄,行程總共花了兩天的時間。

主要考察路線地理位置與地質概況如下:

第一站:
甲仙化石館旁,於四德大橋前的堤防進入,沿楠梓仙溪觀察中新世晚期未變質沈積岩(砂岩、頁岩)的露頭。

第二站:
囉囉埔附近,至高中檢查哨一段路,主要觀察中新世硬頁岩,粉砂岩夾玄武岩透鏡體,枕狀玄武岩流。

第三站:
於梅山往東,禮觀之前,標高1200~1300 m之間南橫公路(20號省道)上,中新世硬頁岩、砂岩、鉛筆石構造,屬葡萄石-綠纖石相。

第四站:
由進涇橋開始,沿路標138.7 km至141.5 km路段觀察露頭,經過昌仕橋與檜谷附近,沿途觀察中新世硬頁岩,硬頁岩和板岩過渡帶、大崩塌、變質砂岩,綠色火山岩透鏡體。

第五站:
畢祿山層-地層受剪力作用形成特殊的偃臥褶皺(144.3 Km附近)。

第六站:
靠近埡口的關山隧道口旁,是板岩和千枚岩的過渡帶,常可見石英和綠泥石共生之細脈。

觀察重點摘要彙整:

第一站:甲仙
此為中新世晚期未變質沈積岩,沿著堤防行走,遠觀河床附近,大多是沉積物,夾雜著礫、砂、黏土,此屬於全新世的現代沖積層。在峭壁上看到的多是塊狀頁岩,有的呈現洋蔥剝落狀,用鐵鎚敲極易碎,並且發出沈悶的敲擊聲;在頁岩中,運氣好也可以見到化石,譬如一些螺類、植物等,也有看到一些生痕化石(沙棒)。沿著峭壁旁的小路往下游走,可見到厚層砂岩以及較堅硬的頁岩,比較緻密而且硬度較高,少剝落,為砂質頁岩,也看到一大塊基岩,為土壤剖面的C層,基岩下方有看到特殊的earth finger 構造,主要是岩層上方有一較抗風化之礦物顆粒,而風化侵蝕掉周圍部分,形成小根柱狀形態,屬於一種差異侵蝕的結果。接著觀察到的岩層較陡,在往內走可看到地下水的滲出,會在岩石表面形成類似鐘乳石的構造。依照甲仙地質圖,此地帶包含有上新世的鹽水坑頁岩及糖恩山砂岩。

第二站:囉囉埔附近至高中檢查哨
中新世硬頁岩、砂岩夾玄武岩透鏡體、枕狀玄武岩流,在高中檢查哨附近約82.4㎞處,我們由西向東觀察了一連串的露頭,是屬於中新世廬山層之硬頁岩。層態:走向為北偏東500,向東南傾斜460。可看到質地較疏鬆的硬頁岩,受過輕度的變質葉理和層理平行,還有一個砂岩的滾石夾雜在其中。在硬頁岩之後出現一層塊狀緻密的玄武岩,這是因為此硬頁岩層在海底尚未受變質時,有岩漿噴發,岩流在此表面流動,冷卻後所形成的。火成岩中有氣孔,填充有白色的方解石和暗綠色的綠泥石。再往前(東)可見到枕狀玄武岩流,那是因為岩漿從海底地殼裂隙冒出,遇到冷海水使得表面迅速冷卻凝固,而內部岩漿又不斷向外擠出,造成這種特殊枕頭形狀的岩石。由枕狀玄武岩流的形狀,我們可判知往外凸出的一方為上方,因此也可以知道這裡的地層有傾斜,而且傾斜的方向(枕頭上凸的方向)與角度大致和硬頁岩層一樣,表示這裡的傾斜地層沒有倒轉(即地層上下層序沒有顛倒)。枕狀岩流之後出現數公尺厚之硬頁岩,其後再出露一小段(約十公尺厚)塊狀之凝灰角礫岩。由此處的火成岩的交界長度,加上記錄的傾角,我們可以判斷火成岩的厚度(在地圖上兩個火成岩交界之間的長度約0.6公分,而地圖上一公分為250公尺,因此實際距離為150公尺,而傾角約為60度,因此處火成岩的厚度約130公尺),此處與火成岩的界線,因此處處可觀察到接觸熱變質的現象,頁岩變質成類似角頁岩,較緻密且顏色變的較白,也可觀察到葉理發育還不是很好,屬輕度變質的頁岩,而路邊火成岩的滾石可以觀察到明顯的杏仁孔。

第三站 梅山-禮觀
這一帶主要是中新世硬頁岩、砂岩,並有特別的鉛筆石構造,在岩層上清楚見到砂岩與硬頁岩層層相疊,砂岩的節理以及硬頁岩的層理可看得出來。鉛筆岩即是因為受到節理面、層面、葉理面所交織切割而形成,在頁岩過渡到板岩區容易有鉛筆石構造的產生,因此與之前頁岩層相比較,所受到的變質作用更高了些,其頁理比之在囉囉埔看到的頁岩更顯著了些,可看到和層理呈一大角度的葉理,並且沿著葉理沈澱長出方解石,呈脈絡狀交織,在此處觀察層理面時,易受到另兩組節理所產生的視傾斜,而判斷錯誤,必須要小心注意。此處的層態較複雜,但大致可分為兩組,第一組走向為北偏西10度,傾斜方向東北,傾角22度;第二組走向為北偏東20度,傾斜方向東南,傾角45度。

第四站 進涇橋-檜谷
由進涇橋(138.7㎞)出發,這裡的層理與劈理呈小角度相交,岩性堅硬,為硬頁岩到板岩的過渡帶,屬於始新世畢祿山層(或新高層)之板岩。部份板岩含有較高的有機質,呈現油亮之黑色,並較為鬆軟。板岩上見到平整的葉理,稱為板岩劈理(slaty cleavage)。由變質砂岩可看到明顯的節理面,節理發育非常發達。在綠色火山岩透鏡體中,由於綠泥石、綠廉石的在顆粒縫隙填充,使岩石較具暗綠或黃綠色。這裡的地勢較為險峻,也可以看到一些地質作用的遺跡,例如畢祿山層的摺皺、昌仕橋處明顯的斷層大崩塌、溯源侵蝕、石英脈形成等。

第五站:剪力褶皺
此處地層仍屬於畢祿山層,因地層受剪力作用形成明顯的褶皺,由於褶皺軸近乎平躺,因此稱之為偃臥褶皺

第六站:埡口的關山隧道口旁
是板岩和千枚岩的過渡帶,劈理發達,岩性脆,容易剝裂,常可見石英和綠泥石共生之細脈。在這個地方可以清楚看到順向坡地形,在隧道口附近可以尋找到六角柱狀的的石英(水晶)。若有綠泥或綠廉石共生的結晶,更可看到顏色炫麗呈現淡綠色的石英,俗稱的水晶就是常常在這樣的細脈中形成。

心得摘錄:

石佳玉
這次出野外,收穫良多,可以見到西部麓山地區的沉積岩(車窗外) 以及中新世、始新世的岩層,資料中沒有找到漸新世的岩層(也許我回家可以找看看,因為我家住宜蘭那邊,呵呵…..),也看到很多地質作用的現象。如果沒有出來看,真的分不出節理、解理、葉理、層理有什麼不同,也不會看出石墨與黑雲母有什麼不同,砂岩與變質砂岩有什麼不同,頁岩與硬頁岩有什麼不一樣。除此之外,也讓我更了解台灣地質的演變,發現這當中的奧妙,印證課本的一句話〝the present is the key to the past.〞。

陳俊元
此次的南橫之旅,我想最重要的收獲是以前我們課本上所學到的東西,如今卻活生生的展現在我們的眼前,在實驗室可以看到的小小的礦物岩石等等,竟與自然界可以觀察到的有如此大的差別,在野外我們必須依靠上課我們學到的資訊,加上去看去敲去判斷才能知道其岩性其組成等等,而在這些過程中更讓人讚嘆大自然的美妙,甚至台灣的美麗,在這樣其實不算長的一段路,我們可以看到沈積岩、火成岩到變質岩,以及受到多種營力作用而構成的地形。兩天的地質實習,正好為我們一整個學期以來所學到的東西做了一個統整,再也不是片段片段的記憶。而我想,這兩天以來我們的收穫不只是這些,還有沿路的新鮮空氣、美麗風光,還有解放一整個學期一來緊繃心情的舒暢,我想這一切一切,不僅僅是我們知識上的斬獲,更是我們回憶中難得忘記的一頁。

吳宗孟
助教跟我們說,越往東部走變質度越高,在經過這次的野外實習,我們從西部慢慢一個地點一個地點的往東部前進,陸續看到的是,沈積岩的砂質頁岩,輕度變質砂岩、頁岩,玄武岩,硬頁岩、到後來的板岩,我們可明顯的看到,真的變質度越來越高了,這是由於越靠近中央山脈地殼活動越頻繁所造成的。在甲仙那點,我們可看出地層的層態排列,我們一直持續往裡面走,所看到地層的層態、排列都沒什麼改變且是右高左低傾斜,我們可堆測,假若地層沒有發生倒轉的話,根據疊置定律,我們越往裡面走,地層年代是越上層因而越年輕。我們還看到此處有EARTH FINGER的構造生成,其成因是因為差異侵蝕的關係,看這些構造,我們可以發現其頂端是因為有一些比較耐風化的礦物,因而造成差異侵蝕。在寶來、高中那,枕狀玄武岩流可以用來確定其附近沈積岩的層態(助教補充:應該是指可以輔助判定層態有沒有倒轉),但首先必須地層沒有發生倒轉的現象,就可以利用此構造來確認。還有在此處發現孔徑較大呈綠色的杏仁孔,是因為岩漿屬侵入性的(助教補充:應是屬於噴出岩流型態),又有水的影響,而造成綠泥石的生成且氣孔孔徑也較大。還有在第19點所看到的龍紋青石上紅色的斑紋,組成物大部分是深海沈積物,所以形成暗紅色的物質。這次我有一個發現,只要一個岩石上有很多綠泥石的,而其中又含有白色礦物,此白色礦物大部分都是方解石,而非石英,不知道是不是方解石都會伴隨著綠泥石一起存在?這學期,在這份報告做完以後就真正結束了,這學期過的比大一還要來得累,不過也來得充實就是了,很慶幸我有修了地質,因為才可以修實驗,而實驗又有野外實習,野外實習是個難忘的經歷,和老師、助教、同學們,在南橫的馬路上,戴著俗俗的工人帽、拿著大鐵鎚,拿了一些拉理拉雜的東西,浩浩蕩蕩地在壓馬路,還有拿那大鐵鎚東敲敲西打打的,只有一個字可以形容,就是『爽』。這學期以地質出野外實習劃下了一個句點,真的結束了,我過得真的很高興,還去敲水晶,更高興,祝大家新年快樂阿!

吳佩璇
這次去南橫,看到了很多之前在書本上學到的東西,而且以前都只有憑空想像,不過等真正看到了石頭,岩層,才真正體會的到原來是這麼一回事呀,而且這一次是我第一次到那麼冷的地方去,體會到寒冷的天氣,是一個很有趣的經驗,還有一開始我忘記帶紀錄簿,還好我有快點想到,才能快點回宿舍拿,不然等到到了南橫才想到呀,那就真是完蛋了!

黃瑞蓮
每次回家時,坐在公車上都會對兩旁裸露的山壁作一番觀察,但地質知識還不夠豐富,只知道有明顯的層理和褶曲,至於它是什麼岩石,或層理與褶曲如何形成則沒有很深入的去想過,這次跟著老師走過這一趟南橫,不只了解了南橫沿途的地質環境,我想更重要的是學會觀察岩層的方法;巨觀的探討各岩層之間的關係,或微觀的觀察內部礦物組成,都是很有趣的事;學問,要能學以致用才算真正擁有,這堂地質學,我上得非常充實,老師給我們的啟發方式,助教的有問必答和無厘頭(嘿嘿....^^)都讓我獲益良多;這一趟南橫,走得輕鬆而豐富,謝謝辛苦的老師與助教。

吳孟徽
經過這一次的實地實習,總算把所謂的節理、葉理搞懂了!像看火成岩的氣孔大小就可以推測其形成的原因,也第一次認真的找起了地上的化石,以前去甲仙化石館看化石時,還真不敢相信那全部都是在甲仙採的,而且這次見到了成土作用過程中的c層,而也許幾十年後再到那去看,他已經育化成肥沃的土壤了,使得草木叢生,生機無限!這些都是見證地球上每一塊石頭每一粒沙子都是創造生機證據呀!覺得很高興,能夠跟著老師助教走這一趟,學到更多課本上不一定學的到的東西!也看到更多書本上看不到的感動!

熊家厚
關於此次實驗我個人有幾項缺點,沒有每個定點都有作定位,只有助教說要定的那幾點有做,其他則無,也因此在我想要大概估測侵入火成岩的厚度時,無法由地質圖推知,所以定位是真的很重要。還有在出發前沒有將實驗講義再看一遍,使的在路程中,老師或助教講解的東西有大部分都不太懂,在作整理資料時也不太能很順利。還有在觀察岩石時並沒有做到應有的處理過程,如拿放大鏡看看,用小刀刻刻看其硬度,用鹽酸試液測其是否為方解石等,這些在第二天經助教提醒後才有開始在做。這次野外觀察的過程還算好玩,雖然走得很累,但也看到了不少美景,了解到了礦物與岩石在自然界中的真實情況,不過最好玩的還是再最後約半個小時的敲石英過程,雖然沒敲到完美的結晶,可惜。突然想到有一個最大的缺點,就是地圖不太會用,像老師可以用地圖來判斷出哪一個山頭是在哪一點,而我則是看了老半天還是了解不到到底是怎麼看出來的,可能是經驗問題吧。

葉威志
藉由這次的野外實習,得以應證書本上所講的內容,也學到許多課本上沒提到的問題﹔學地質最重要的還是實地的觀察,地質的現象、作用與地球的材料,還是得真正看到了,才能真瞭解和體會其中的含意。這次的實習受限於時間,只觀察到輕度變質岩,但還是覺得收穫豐富,加上過年時我們全家又要到南橫去,到時便可以充當小老師了。

丁建中
野外實習是地質學最重要的一環,在這一次的實習中,我們從西岸沉積岩,慢慢地向中央山脈走,可觀察到岩層的變質作用加強,沉積岩中的頁岩慢慢的變質到硬頁岩,而後經更強的變質作用,再變為板岩,亦可看到火山岩的入侵(在高中一帶)以及枕狀玄武岩流(助教補充:此處之玄武岩流,包括厚層塊狀和枕狀岩流,應屬於海底噴發形態之火山岩),這些均是台灣如何形成的活證據,第二天觀察到的岩石中,則幾乎部可在裂縫中觀察到方解石的富集(亦有石英)這些則是陸地形成後,於地表所發生之變質作用的證據,這些也都是要了解台灣形成歷史的重要依據。我想這次的實習給我不少的經驗,亦帶給我研究地質學的工作進一步的認識,雖然這只是剛起步,但基本的科學研究精神才是最重要的。

蔣兆銘
這次野外實習真的很好,一方面可以學到很多知識,包括地質以及生物等的知識,又可以看到很美的風景,大家一起敲敲打打,印象最深刻就是在南橫最高的地方找水晶。大家都玩到瘋狂,好開心。

資料來源:由選修『地質學實驗』的同學所提供:
中山大學生物系90級:石佳玉
中山大學海洋資源系92級:葉威志、熊家厚、丁建中、陳俊元、黃瑞蓮、吳佩璇、吳孟徽、吳宗孟、蔣兆銘、許富智

助教:歐淑芳、黃馨慧

編輯:歐淑芳(中山大學海洋資源所)

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