標題:
雪山的圈谷是崩谷、冰斗還是雪蝕斗?
作者:
楊建夫
作者說明:
內文:
台灣是個美麗島,因為多山,三千公尺以上的高峰,多達兩百多座。這些高山中蘊育了許多稀有的動植物和地形、地質奇景,豐富了大自然留給台灣的珍貴遺產(heritage)。在這些自然遺產中,最珍貴而特殊的,就是高山圈谷。無疑的,雪山圈谷群是台灣高山圈谷最密集的區域,形貌上也最接近冰斗。

冰河的爭議

雪山山區最受人爭議的地理景觀,是主峰周圍的冰河地形。第一個發表台灣高山曾發生冰河的學者是1929年的早扳一郎。之後,1932年開始以鹿野忠雄為代表的多位日本學者陸續發表台灣高山存在著冰河遺跡的論文。這些冰河遺跡中﹐最具代表性的就是冰斗地形。日本學者稱冰斗為「圈谷」。根據他們的調查,台灣高山區共有80個圈谷(表1)﹐以雪山山區分布最多﹐共有35個。其中以主峰東北面的1號圈谷規模最大,形態最完善(照片1);北稜角北側的2號圈谷則是高度最高(林朝棨,1957)﹐形貌最神似冰斗(照片2)。
雪山的圈谷群是不是冰河遺跡﹐這一直是學術界爭論的焦點。雖然長久以來登山界引用鹿野忠雄的說法,認定雪山主峰下的崩谷就是冰斗。但是光復後,詹新甫(1960)、徐鐵良(1990)等多位地質學者持反對的觀點。他們認為日本學者所稱的這些圈谷,只不過是河流源頭向源侵蝕作用所造成的崩谷。

過去中國大陸發生過極激烈的第四紀冰河地形爭論。有不少學者依沉積物的組成與生成環境分別支持冰積﹑河積或是坡積作用的學說﹐例如謝又予、崔之久(1981、1983、1984、1985)在廬山地區﹑崔之久(1981)在天山山區及朱誠等(1994﹑1995﹑1996)在黃山﹑廬山山區等的第四紀沉積環境研究。又有學者如施雅風(1988、1989)依雪線高度理論﹐運用海洋性與大陸性冰河兩者在平衡線上溫降﹑降水量或積雪量與蒸融量等的關係﹐推測現在和末次冰期的理論雪線﹐作為冰河發生有無的佐証。

不論在台灣與大陸,爭論的癥結都在於:真假冰河地形。冰河遺跡是由過去冰期的冰河作用形塑而成﹐所以現場冰蝕﹑冰積與冰緣地形等地貌判別是初步的証據。而冰蝕﹑冰積或冰緣地形的判別﹐須透過地貌分析(terrain analysis)的方法,才能達到事半功倍的效果。然而,冰河地質與冰緣環境是近30年來才發展出的地形學思潮。因此,一些重要的冰河地形如冰坎(cirque threshold),冰緣地形的石流坡(rock slope)則是新穎的地形証據。不過最近有學者發表一篇以「雪線高度」解釋台灣高山發生冰河可能性的研究,間接支持了日本學者冰河說的觀點。依其研究的結論﹐台灣高山現在的氣候條件﹐雪線高度當在4300公尺左右﹐台灣所有高山都在這個高度以下﹐所以沒有發生冰河的條件﹐不可能產生現在冰河地形。但是這個研究也指出﹐若是在十萬年至一萬年前的地球最後一次冰期﹐氣溫下降,因而台灣高山的雪線降至3400公尺﹐凡是高過3400公尺以上的山區,都有發生冰河條件。這個論點(楊建夫,1998),大大支持了雪山圈谷群是冰斗的可能性。

為了澄清雪山冰河地形的爭議,雪霸國家公園管理處去年(1998年)曾請到響譽國際的中國大陸著名高山冰河學者北大地理所所長崔之久教授來台,並與國內學者們於今年七月初進行了一次海峽兩岸雪山冰河地形的考察。在這次考察中發現了許多冰河的証據,尤其是找到了最具爭議的冰河擦痕(照片4),以及許多只有冰河才能挖蝕成的冰坎地形(照片4、5、6),這些都是鹿野忠雄所沒有發現的重要冰河作用証據。所以,依他們的發現,初步判定,雪山主峰下東北方編號1號的這個形態最完善的圈谷,和2號圈谷就是個冰斗。依此,他們更推斷台灣其他高山區,如爭議最大的南湖大山和最高的玉山,過去日本學者在這些山區所調查出來的圈谷地形,極可能都是冰斗。

長久以來台灣地質界以向源侵蝕所造成的崩谷,解釋台灣高山河流源頭的圓弧狀圈谷地貌。然而,向源侵蝕一詞,意義上很籠統,真正進行的是塊體崩解(mass wasting)、風化(weathering)和侵蝕(erosion)三者交織而成的綜合作用(楊建夫、崔之久、王鑫、宋國城,1998)。台灣3000公尺以上的山地,冬季積雪時,夜晚進入冰點以下,白天在冰點以上,這種氣候特性正是冰緣環境。冰緣環境最大的特徵是在冰點以上、以下的凍融循環現象,也就是所謂寒凍風化(frost weathering)。向源侵蝕與寒凍風化是兩種不同的地形營力,所以我們不宜再將台灣高山的河谷源頭一律解釋成向源侵蝕的崩谷。由於長時間處於冰緣環境,強烈的寒凍風化作用已將台灣高山頂附近碎裂成相當多的碎石坡和圓弧型的圈狀窪地,前者若位在頂上可稱石海(felsenmeer),若位於斜坡則稱石流坡;後者稱雪蝕窪地(nivation hollow),這些都是明顯的冰緣地形。

現在台灣高山是冰緣環境,而末次冰期冰雪累積更豐,進入冰緣與冰河的過渡環境是相當合理的。冬半季,某些高度較高的高山如玉山、雪山、南湖大山等山區,在坡向迎風有利的坡面上很可能累積足夠的冰雪,發展成小型的冰斗冰河或懸冰川(hanging glacier),如雪山與南湖大山的東北坡等。冰河地貌証據的發現與確認,使台灣高山冰河問題的答案,越來越明朗。接下來的問題是這些冰河地貌是如何形塑出來的?是在末次冰期的那一時期所遺留?