皇天不負苦心人
一九八五年的一個夏日正午，我帶著助理和學生從旭海村落出發，沿著海岸的石子路向北前行。這是已我恆春半島地質研究的第三年了，在這個七百多平方公里的半島上，我們翻山溯溪，一步一腳印的踏勘，騎壞了一台風神100，外加一輛三陽125，已經測量了將近兩千個露頭，野外調查已接近尾聲。但實驗室分析工作才正要開始，我們必須把把岩石磨成一公釐厚的透光薄片，以觀察它們的組成成分。
南台灣狠毒的太陽照在臉上，雖然有海風吹拂，依然吹不散那被灼傷的感覺。
我們踩著海灘的礫石吃力的走著，來到地形圖上的牡丹鼻海岬。舉目仰望數十公尺高的崖壁，我赫然被眼前的景象震欇住了，崖壁上堅硬的岩層竟然被扭曲得像麻花似的(照片1)。
我不禁為之歡呼起來，我知道我抓到大魚了，這個露頭可以證實我的理論，一個古大陸斜坡的沉積環境理論。一陣忙碌的測量、繪圖、及攝影工作過後，不覺夜幕已低垂。
我們坐在礫石灘(照片2)上望著大海，眼前的海浪一波波的打上岸來，海水退去時連帶滾動著礫石，發出咯咯的聲音，像極了交響樂曲，我心想著: 這真是天籟之音啊！
 |
| 照片1:牡丹鼻海岬崖壁上扭曲的岩層，但是上方覆蓋的卻是平整的地層(宋國城1984年拍攝) |
 |
| 照片2：牡丹鼻海岬前方的礫石灘，礫石灘的寬度比1984年時期縮小許多，遠處是台東海岸。 (屏東環保聯盟最近拍攝) |
揭發古地理環境
我的理論是，恆春半島出露的第三紀中新統地層，約在一千萬年前至五百萬年以前，處於亞洲大陸東南方的大陸斜坡至深海平原的環境，經過五百萬年前開始的弧陸碰撞造山運動才慢慢隆起出露海面，形成中央山脈的尾巴。大陸斜坡是地球表面平均坡度最陡的地理環境，最容易發生大規模的傾洩坍塌(圖1)。因為它與陸地之間隔著寬廣的大陸棚，因此只有細粒的沉積物才會漂到這裡沉澱下來。
但是大陸棚上也有海底峽谷會把陸上的粗粒沉積物以濁流的方式搬運到大陸斜坡或深海平原形成沖積扇。若以現代的地理環境來看，台灣西南外海的高屏峽谷、枋寮峽谷差可比擬。
每逢颱風暴雨時，高屏溪的滾滾濁流把中央山脈沖刷下來的砂石帶到台灣海峽，再經由高屏峽谷搬運到南中國海的深海平原上堆積成沖積扇。恆春半島的地層處處可見這種地理環境下的沉積單元，地質學家們企圖透過出露的岩層特徵來揭發五百萬年以前的古地理環境。
 |
| 圖一：恆春半島在一千萬年到五百萬年以前位於亞洲大陸東南方的大陸斜坡的地理環境，大陸斜坡上分布著一些海底峽谷、水道、崩塌斷崖、傾瀉碎塊，大陸斜坡底部則發育海底沖積扇。地質學家們解釋今天的佳洛水砂岩是海底沖積扇的遺跡，石門峽谷的巨石是海底水道的遺跡，大尖石山則是傾瀉碎塊等等，代表當時大陸斜坡上的各式各樣的沉積單元。 |
證據在牡丹鼻海岬
牡丹鼻海岬崖壁上的露頭則特別揭露了大陸斜坡的不穩定環境下的崩移特徵。在大陸斜坡上，因為坡度陡、沉積物鬆軟，容易受地震擾動產生崩塌。崩塌岩層的上段會產生後退斷層帶，崩塌的前端則產生堆疊的逆衝斷塊(圖2)。由於地震的擾動是間歇性的，地震的寧靜期穩定的沉積物再度平整的覆蓋在崩塌的岩層上。如此，隨著時間的流逝，我們在地層層序上可以看到平整的岩層與崩塌的岩層交互出現。
我們在牡丹鼻海岬崖壁的岩層上觀察到堆疊的逆衝斷塊與平整岩層交互出現的特徵(圖3)。圖中可見堅硬的砂岩竟然像軟泥似的被扭曲成花捲或麻花狀而不致破裂，地質學家稱呼這種現象為沉積同時的變形，也是一種可塑的變形(照片3)。這是甚麼樣的情境狀況使然？原來鬆軟的沉積物要經過壓密、脫水、膠結、岩化的步驟才會變成岩石般的堅硬。就像陶土在作成陶坯之前可塑性是很高的，陶藝家可將之捏塑成任何形狀。鬆軟的沉積物在成岩之前，受到地震擾動以致向下坡崩塌滑動，滑行到坡底便堆疊成逆衝斷塊。從逆衝的伸向得知塊體的滑動大約是西北向東南方向，也暗示當時的大陸與陸棚是在西北方。
在堆疊的斷塊上方可見平整的頁岩覆蓋其上，它的上方又見扭曲岩層與平整岩層交互出現。理論模型與野外觀察是如此的契合，牡丹鼻海岬堪稱是大陸斜坡古地理環境最重要的證據之一。
 |
| 圖二：Lewis(1971)提出大陸斜坡崩塌形成的變形模式。上坡處形成斷崖，下坡處形成堆疊的逆衝斷塊，逆衝斷塊內部會產生褶皺變形。 |
 |
| 圖三：由牡丹鼻海岬崖壁上扭曲的岩層描繪出來的示意圖。圖中的Ss代表砂岩，Sh代表頁岩，Rockfall代表崖面被落石覆蓋，Vegetation是指崖面被植生覆蓋。 |
 |
| 照片3：牡丹鼻海岬崖壁上的S型褶曲，可觀察到堅硬的砂岩被拉成細條狀，這是可塑變形的證據(屏東環保聯盟最近拍攝) |
恆春半島的地層見證了台灣島曾經經歷的深海環境的地史紀錄，與此同時期的台灣其他地區都處於淺海的環境，這是恆春半島的獨特之處。了解這樣的沉積環境特色，便可預見在恆春半島上出露的岩層是以軟弱的泥頁岩為主，要碰到堅硬的砂礫岩是機緣，而且砂礫岩層多半是成透鏡狀的，也就是延續性不佳，會突然消失。因此，可想見當年建築牡丹水庫大壩時，在處理壩基基礎工程之艱難。近來交通單位為完成環島海岸公路的連線而擬定「台26線安朔至旭海段公路整體改善計畫」，也就是縱貫阿塱壹古道的開發計畫。阿塱壹古道位在台東縣最南端的達仁鄉南田村與屏東縣牡丹鄉旭海村的交界，為琅嶠卑南古道的一部分，是早期原住民自恆春半島通往台東的主要遷徙路徑，具有特殊歷史文化意義。早先的公路定線完全依循阿塱壹古道興築，此舉將破壞海岸景觀與海岸生態。經環保團體反對，規劃單位遂將經過牡丹鼻岬與觀音鼻岬的路段內縮，而以隧道方式通過此二處。此舉雖然稍微降低對海岸景觀與生態的衝擊，但是會因此多出32萬立方的土方量。公路單位雖然規畫將這些土方運往東部海岸養灘之用，但是從上述的古沉積環境分析可知，這些挖出來的土方應以軟弱之泥頁岩為主，並非養灘可用之材。因此，這些土方勢必對當地生態環境造成危害，不可不慎。
尊重大自然
台灣的公路建設缺乏對地質環境的基本尊重，已招致許多重大災害，蘇花公路的落石與國道3號的順向坡滑動案例，歷歷可數。從台26線的定線規劃可見工程人員不尊重自然襲產與歷史文化的態度，昭然若揭。
以目前的時代潮流而言，若非保育重於開發，至少也應保育與開發並重。以此觀之，台26線公路改善計畫實不足為取。
標籤：2011年10月(第四期)
原文引用：http://learning.edu.tw/wp/epaper100/archives/1285
沒有留言:
張貼留言