大安溪峽谷幻燈片專輯
頁岩、泥質砂岩為主,顆粒不大。因為與主流河道有一段距離,所以未被明顯切割,地勢相對平緩。不過左側有巨礫堆積,高出地表約2.5公尺,推測是過去河道的堆積物,地震後因為河川下切,礫石層就相對突出地表。
本圖顯示河道一側的傾斜岩層。該岩層從左側的水平狀態逐漸向右側彎曲,地質學上稱為「撓曲」,是受到斷層與構造抬升作用所產生。本傾斜岩層屬於東勢背斜的一翼,位在九房厝斷層與梅子斷層之間。
遠離河道的泥質地層未受到河水明顯的侵蝕,地勢相對平緩,但卻因著雨水的沖刷,產生「紋溝」景觀。圖中從坡面上方向下延伸的凹槽紋溝,當紋溝繼續擴大,寬度超過約1公尺後,則稱為「蝕溝」。
大安溪峽谷的地層─卓蘭層,屬於沉積地層,由於沉積時位於海平面下,因此當中不乏貝類化石,如長牡蠣─雙殼綱的貝殼化石。隨著河水、雨水的侵蝕作用將地表物質移除,有些貝殼化石露出地表,很輕易的就能發現,如圖中的貝殼化石碎屑。
壺穴是一種出現在河川或海岸的小地形,當水流挾帶石塊流動時,受阻於岩石凹處無法前進,會被水流帶動而打轉、滾磨,侵蝕岩石形成圓弧形凹洞。圖中所示的即位於河道兩側的壺穴,由於當地地形環境不穩定,河川易改道,改道後既有的河道就沒有水流流經。
卓蘭層的岩性為砂頁岩互層,頁岩岩色較深而砂岩較淺,因此視覺上呈現深淺交錯的特性,命名為「千層岩」。千層岩中間凹下處為河水流經、侵蝕之處,因此堆疊了許多礫石。這些礫石在搬運過程中不斷滾磨,外形較圓滑。
大安溪峽谷南側的岩壁類似前文提及的撓曲,都是因著斷層作用使地層產生褶皺景觀。圖中的岩層在左側呈現水平狀態,越往右側越朝上方傾斜,更右側(本圖不可見)則又突然恢復水平狀態,顯示本圖右側有斷層通過。該斷層的錯動是本區地層抬升的主因。
大安溪峽谷的河道並非單一河道,而是呈現辮狀河道型態,除了主河道外的支流河道因為水量較小,侵蝕作用亦較小。雖然下切深度不若主河道,但仍在地表切割出眾多寬度較小的蝕溝,形成獨特的地形景觀。水量較小時,許多草本植物直接生長在河道上。
大安溪峽谷南側的邊坡坡度陡峻、植被覆蓋少,因此地質環境不穩定,容易在豪雨過後產生崩塌。土石掉落後可能進入河道,增加河川輸沙量。由於陡崖下方沒有保全對象,因此不需要特別進行人為處理,任其自然演育即可。
大安溪峽谷位於大安溪中游,雖然河川搬運、堆積的礫石體積不大,稜角也明顯經過滾磨作用,但堆積的掏選度不高,河道上可見到許多大小不一的礫石。越大的石塊所需的搬運能量越大,因此圖中的大石塊應是在颱風豪雨時搬運至此堆積。
峽谷兩側呈灰白色的岩層由頁岩構成;咖啡色的岩層則由砂岩所構成。前者的硬度較小,容易受到侵蝕作用影響,在差易侵蝕作用下,形成砂岩相對突出的型態,且突出的砂岩層上常堆積從上方頁岩層崩落下來的土石,形成小尺度的崖錐景觀;圖片中央則呈現較大規模的崖錐。
本圖呈現岩層差異侵蝕的地形景觀,其中中央為自上方崩落的砂岩岩塊,右側則有較大規模的崖錐。由於小範圍的頁岩層崩落速率應不會有太大差異,因此崖錐規模與下方砂岩層突出邊坡的長度較有關係。突出邊坡表面越長,越能堆積較多量的土石,形成較大規模的崖錐。
大安溪峽谷的主流河道深度可達10公尺以上。河道兩側由於岩層大致水平,地勢也相對平緩,河道的部分因為地層抬升、河水侵蝕,形成高差大、邊坡陡峻的地形景觀。河道中間堆積許多河水從上游帶下來堆積的礫石,下次颱風豪雨時可能再進一步往下游搬運。
大安溪峽谷由於形成不久,地質、地形環境不穩定,因此河川時常改道,加上當地乾濕季流量差異大,因此河川改道後,或乾季流量較小時,草本植物便能沿著河道生長,為大峽谷增添綠意。
河道下切後,遠離河道的地表較不會受到河水作用,但豪雨時,雨水的撞擊與地表逕流的侵蝕作用,仍會在地表刻劃出紋溝景觀。
圖片拍攝時為乾季,河川水量不多,因此呈現出峽谷高差較大的壯闊景觀。圖片左側有小規模的河階景觀,顯示九二一地震後,因著歷次颱風帶來的水量不同,河川呈現分次下切的特性,右側地表則有不受河水作用影響後,被雨水、地表逕流刻劃出的紋溝景觀。
不同岩層的抗蝕能力不同是瀑布的形成原因之一。圖中河川下切到砂岩時,因為砂岩的抗蝕能力大於上覆的頁岩,因此在差易侵蝕作用下,河川的下切速率減緩,便形成圖中的瀑布。瀑布下方水流衝擊力較大,因此進一步形成圓形且深度較深的瀑下深潭。
膠結鬆散、外型圓潤的礫石層是河道堆積物的特性。九二一地震以前,大安溪堆積了許多自上游搬運下來的礫石,河道開始下切後,這些礫石層就露出於地表以上,突出地表約2.5公尺。露出地表後受到風化與雨水侵蝕作用,許多膠結不良的礫石崩落下方。
大安溪峽谷北側的地質、地形景觀。圖片左側的巨礫因為高出河道甚遠,應是地層抬升前河川搬運的物質;圖片中間與右側的岩層則分別為頁岩與砂岩層。頁岩的岩性較脆弱,因此坡度較平緩,砂岩岩性較堅硬,因此形成陡峻的懸崖。
本圖呈現砂頁岩的交界,可明顯看出兩者顏色、坡度、表面形態的差異。其中砂岩層表面有青苔的覆蓋,顯示拍攝時的水位尚未達到最高水位。
本圖呈現峽谷的壺穴景觀。壺穴是河水帶動石塊滾磨河床所造成,但從圖中沒有水流,而岩石表面仍有水流流經與青苔生長的痕跡判斷,本河道應屬於大雨來臨、流量增加時才有水流的間歇性河道。
大安溪峽谷的岩層有許多沉積構造,圖中自上方數來第二層岩層即有「交錯層」。交錯層是平行岩層中所夾的傾斜層理,為水流夾帶的泥沙,沿著緩坡向前堆積出的層理。從圖中的傾斜方向判斷,岩層堆積時的水流方向從左方流到右方。
當地的岩層為砂頁岩互層,受到差異侵蝕的影響,砂岩分布的地方可能產生瀑布景觀。本圖右側河川流量較多、水流能量較強,但砂岩分布的地方因為抗蝕力較強,因此形成階梯狀的瀑布;左側流量較少、能量較小,因此堆積了許多礫石。
照片拍攝的時間為乾季,河川流量較小,因此部分支流河道呈現近乎間歇河的景觀,河道中堆滿礫石。這些礫石與周遭邊坡上的石塊相比,明顯受到磨蝕作用的影響,形狀較圓滑,待下次豪雨來臨時,會再次往下游搬運。
瀑布因為水流集中、流速較快,因此能量較強,下方常因為河水的衝擊產生瀑下深潭。本圖所見的瀑布雖然高差不大,但因流速快、搬運的石塊也多,因此下方仍形成深潭。雨季時,河川的侵蝕作用一定更增強許多。
與前文所述的礫石相比,本圖河道中堆積的石塊稜角分明、體積龐大(圖片右上角有人可作比較),因此應是兩側邊坡崩落下來的砂岩岩塊。本區環境不穩定,常發生崩塌現象,因此遊覽時必須注意安全。
支流河道的深谷,雖然寬度較小,但深度同樣深邃,顯示河川下蝕力驚人,且下切速率快。依據河川演育理論,當河川下切到地震前的河道高程後,應會開始往兩側擴張(側蝕),峽谷景觀也會逐漸消失。
河道岩層與邊坡岩層的比較。因為河道的岩層在九二一地震後才開始下切、露出地表,雨季時也可能再次被河水沖刷,因此植被覆蓋稀少。相對的邊坡的植被覆蓋較多,但崩塌地的所在位置仍維持裸露。另外,邊坡左側有斷層分布,上盤岩層向上傾斜,下盤則維持水平。
從河道北側往南看,岩層狀似水平,但換個角度觀察,就可看出岩層略朝南方傾斜。根據岩層位態與地形的關係,右側邊坡屬於順向坡,砂岩上方的頁岩有自由端,岩塊很容易崩落、進入河道,增加河川的輸沙量。
圖中圓球形的突起岩塊與圓盤石一樣屬於結核,只是形狀不同,結核上也有一道節理切割。由於結核的硬度較大,相對的塑性變形能力也較低,因此受到大地應力擠壓後,比周圍較軟弱的岩石容易產生破裂面,形成節理。若破裂面兩側有相對位移,則稱為斷層。
本區位在斷層帶,地層破碎、植被覆蓋不良,因此容易產生崩塌地。圖片拍攝時雖然屬於晴天,但邊坡上仍有崩塌作用產生,岩屑從邊坡上崩落,激起煙塵。幸好下方沒有人們居住,因此邊坡任其自然演育即可,不必加以保護。
大安溪峽谷上游的位置高差較小,不過仍可看到砂頁岩互層、千層岩、礫石堆積等景觀。照片右側的岩層為頁岩,顏色灰白、層理較緻密;左側為砂岩,顏色呈土黃色,層理較疏鬆。
大安溪河川兩側被節理切割的「圓盤石」。其實圓盤石就是平常較常聽到的「結核」,是過去岩層堆積時,地下水帶動鈣、鐵質礦物的堆積處。由於鈣、鐵質抗侵蝕能力相對較強,因此露出地表後,在差異侵蝕作用後會相對突出。另外,受到板塊的擠壓,堅硬的結核上產生數道裂隙,是為「節理」。
大安溪峽谷南側的邊坡坡度陡峭,且因為位於斷層帶,岩層破碎。邊坡上的岩屑崩落後堆積於坡腳,形成錐狀的崖錐,未來豪雨時可能再次被搬運進入河道。
大安溪主流河道的一個攻擊坡(凹岸)被堆置大量消波塊。攻擊坡會集中河水能量,增加侵蝕速率,但本區並無保全對象,河水的侵時不會造成人命、財產的損失,因此應無必要設置消波塊。
「波痕」是海水的波浪作用將海床表面的沈積物搬動所形成的波浪狀構造。由於卓蘭層為海相地層,因此當地可以見到波痕構造。若波浪前進與後退的能量大小不同,就會形成不對稱狀的波痕,如本圖所示。
從圖中可看到河道兩側的岩層大致呈水平狀態,遠處的邊坡則往左側(東側)傾斜,顯示兩者間有構造作用之影響。大安溪峽谷是沿斷層帶發育的峽谷,仔細觀察河岸的岩層位態,就可看出構造作用的影響。
2008年大安溪峽谷被媒體批露後,就成了熱門的旅遊景點。不過因為管理人員很少、安全設施不足,而且當地環境又很脆弱,因此遊玩時必須特別注意自身安全。隨著遊客增加,當地設置了簡單的護欄與救生圈,不過還是有安全上的顧慮。
靠近入口處設有木棧道方便人們通行,不過多數地區仍維持原始景觀,沒有人為設施,因此颱風豪雨的季節最好還是不要到當地參觀,以免水位上升造成危險。
大安溪峽谷所在位置抬升後,因為回春作用,侵蝕速率加快,河川兩側的岩層也變得不穩定,因此管理當地的水利署第三河川局設置警告標語與護欄,提醒人們不要靠近河邊。政府如何經營管理當地,藉由設立必要的安全設施與規範減少安全顧慮,是未來急需討論的課題。