微風澍雨: 20231228烏來地質探究

上學期有幸跟著地質讀書會前去東北角踏查南港層、桂竹林層的沉積岩特色，這學期德慶教授安排了新店的地質踏查活動，帶領我們一探從沉積岩進入輕度變質岩的岩相變化，從「西部麓山帶地質區」一路前行「雪山山脈地質區」。

以地質年代來看，上學期觀察的是中新世地層，大約是2300－600萬年前間形成；而這次觀察的是漸新世地層，大約是3300－2300萬年前間形成。

德慶教授提到了一個「同時異相」的沉積現象。就是在同一個時期，不同的地點在海中沉積的顆粒可能不同，有的地方水淺、水流強度強，沉積大顆粒的沙，另一個地方水深、水流強度弱，沉積小顆粒的沙，甚至是泥，原因在於河流的搬運作用。舉例來說，基隆大武崙海岸的五指山層與烏來南勢溪河畔的大桶山層都是漸新世晚期沉積的地層，前者顆粒大，後者顆粒小；前者以砂子為主，後者以黏土為主。其中，大武崙漁港剛好也是二個地層的分界線，以西是五指山層，以東是木山層。

烏來附近在漸新世年代，由老到古新，依序沉積乾溝層、粗窟砂岩、大桶山層。其中乾溝層、大桶山層大部分是硬頁岩，少量砂岩是風暴帶來的，成圓丘狀。大桶山層可觀察硬頁岩、粉砂岩；乾溝層可觀察硬頁岩、板岩、粉砂岩。而粗窟砂岩局部出現，加九寮(紅河谷)一帶有，今天不去了。

【謝謝德慶教授逐字句指正，讓烏來記錄更加準確。感謝教授。】

圖1.烏來地質探究地圖(底圖引用自谷歌地圖)

一、日月光溫泉山莊。九甲10K。1344－1407。【大桶山層】

這個地方最醒目，在台九甲10K的里程牌旁的裸露岩壁，出露了一整片大桶山層的硬頁岩。我們就圍在路旁，盡情地欣賞硬頁岩的風化構造，德慶教授說應力有三個方向，各自大小不同，呈現了不同的碎裂型態！硬頁岩的特徵是鉛筆狀和木片狀，此處的硬頁岩呈現木片狀風化。

景點一的省道里程牌

教授運用地圖資料說明地層特性

大桶山層的硬頁岩

硬頁岩是輕度的變質岩

二、烏來瀑布。1432。【乾溝層】

我們共乘的是志彰的便車，聊著聊著，志彰一不小心就開進了烏來老街狹窄的溫泉小街內了，街巷窄，彎彎曲曲；會車難，戰戰兢兢。志彰說他也是第一次開進烏來老街。還好世上沒有過不去的事，也沒有駕駛好手過不去的路。窄路的盡頭就是烏來瀑布了！

由地質季刊「烏來地質之美」這篇文章可以得知，溫泉指的是地下湧出，高於當地年均溫攝氏5度以上的泉水。烏來溫泉泉質屬於弱鹼性碳酸泉。而烏來瀑布高80m、寬10m，舊名「雲來之瀧」，因為地層傾斜方向與瀑布方向相反，屬於「反斜瀑布」。

我們來的較晚，同學轉達教授說明烏來瀑布屬於「懸谷瀑布」，意思是主流流量大、下蝕力量大，造成河床位置低；支流流量小、下蝕力量小，造成河床位置高，當支流的水流匯入主流時，因為高低差而形成了「懸谷瀑布」。

德慶教授說明此處地層名稱為乾溝層，是漸新世海相地層。層面在河谷附近水平展開，可觀察到河谷凸出來的部分是粉砂岩，凹進去的部分是板岩。一般來說，板岩含泥多，顏色會深一些，而砂岩的顏色較淺，但是粉砂岩介於中間，便難以分辨了！

景點二是烏來瀑布

烏來地區地質圖

三、烏來瀑布西側山壁。1439。【乾溝層】

從烏來瀑布停車場向西走大約50m處，有一塊裸露的岩壁。德慶教授要我們先找出層面，層面是上方板岩與下方砂岩的分界，分界處還長了一棵樹；接著是找節理面，節理面有多條直線的節理；最後是找葉理面，葉理面是很密集的紋理。如果是進行研究，就要進一步做測量。

教授提到此區岩層內有石英脈也有方解石脈，外表都是白色的，要用刀片刮刮看。同學拿出小刀刮了一下，能夠刮蝕，所以這是方解石脈。教授解釋說：板岩有裂縫，地下水帶來的碳酸鈣結晶所形成。

第三個景點是烏來瀑布西側山壁

觀察地層的構造

板岩的葉理面

以刀片測試礦物的種類

四、信賢步道停車處。1511。

信賢步道是本日踏查的最後一個地點。1511，停車後走入南勢溪畔的信賢步道，山壁上爬滿了蔓藤性的特殊蕨類。志明博學彊識，若早200年前的話，會是斯文豪之流的博物學家了！志明介紹說：「刺柄碗蕨有倒鉤刺，可以攀爬，喜歡潮濕的環境，常爬滿整片山坡。」外表最特別之處在於基羽片貼近葉軸，看起來像一隻綠色蝴蝶。

在信賢步道第一個停留點，德慶教授讓我們觀察整面的節理，長滿白色地衣的葉理(紋理)，以及看顆粒，可惜今天沒人攜帶地質錘來實地確認。

九丁榕的板根十分發達，第一次看到了九丁榕長橢圓形的葉片。網路上說九丁榕的辨認特徵一是閉鎖脈、一是透明乳汁。

德慶教授介紹了不同變質程度的葉理，板岩的葉理稱為劈理，片岩的葉理稱為片理，片麻岩的葉理稱為片麻狀構造。低度變質的岩石有硬頁岩、板岩、千枚岩，中度變質的有片岩，高度變質的有片麻岩、混合岩。其中當溫度超過岩石熔點時會造成部分熔融，稱為「混合岩」，變質程度比片麻岩高。

1545，來到傾斜瀑布，這是懸谷瀑布的類型。教授詢問我們：層面在哪裡？提示是看河谷比較準確。水流的方向是節理面。

烏來為何會有溫泉？教授說3000萬年前沉積的岩石，受到從東南方前來的擠壓力量，形成了東北－西南方向的褶皺，產生向斜、背斜、逆衝斷層。烏來的溫泉就是因為斷層，讓地底深處的地下水跑上來。溫度大約為攝氏84度。以地溫梯度每深1公里溫度上升30度來算，這溫泉水大約來自深度3公里處的地下水，加上此處雨量充沛水源豐富，一直補充地下水，源源不絕、不虞匱乏，因此，烏來的溫泉水沒有水量不足的危機。

1557，突出的岩壁，教授提問：層面在哪裡？上半部凸出來的部分耐侵蝕，較硬；下半部是板岩，不典型，板理不明顯。

1603，來到了信賢吊橋。向下眺望河谷，教授帶領我們觀察層理，上方是粉砂岩，下方是板岩。凸出來的是節理面。

沉積顆粒不同，不管是泥、粉砂、砂，都是水平排列。應力擠壓時，岩層褶皺，泥岩層中的顆粒移動，形成板劈理，繼續擠壓溫度上升候會陸續長出新礦物。

心寶老師詢問：沉積岩區的砂岩與變質岩區的砂岩有不同嗎？德慶教授回覆：中新世的砂岩屬於沉積岩。漸新世的砂岩會重新排列，但葉理不明顯。顆粒排列變了，但因為溫度還不夠高，沒長出新礦物，礦物組成沒有變，仍稱砂岩。當壓力繼續增加，岩層破裂，地下水帶來二氧化矽，結晶石英，便是有時看到的石英脈，為「變質砂岩」的特徵。