標題：
泥岩的侵蝕地形
作者：
林慧宜
作者說明：
臺灣大學地理環境資源學系碩士生
內文：
一、簡介
六、參考文獻
◣ 照片二：差異侵蝕
臺灣是個綠色寶島，位處在亞熱帶季風氣候的環境下，到處都是蒼翠的樹林。然而除了氣候嚴苛的高山或受到人為開發的地區，有些地方在自然的情況下，也無法擁有蔥鬱的林木，而是草木不生的惡地。
惡地（badland）是指地表遭受強烈侵蝕，出現無數深峻相鄰的溝谷，而導致崎嶇難行，且不易作為農業土地利用的地區。惡地的主要特徵：具有非常細緻的水系網路（drainage network），短而陡急的坡，狹窄的河間地（interfluves）和童山濯濯草木難生的景觀（王，1988）。
臺灣地區的惡地可依發生的岩層分為兩種類型，一種是苗栗三義火炎山的礫岩惡地，另一種則是台南高雄的丘陵區以及台東利吉的泥岩惡地。礫岩惡地與泥岩惡地兩者的組成雖然不同，但共通的特徵就是岩層顆粒間的膠結不良，侵蝕地形顯著。
包括了台南左鎮草山、高雄田寮與燕巢，皆有以「月世界」來命名的惡地景觀，也都是著名的觀光景點。現在隨著國道三號福爾摩沙高速公路的通車，來到臺灣西南部的泥岩分佈區是更加地容易。提到月世界，相信大家腦中浮出的第一個畫面應該是灰土土的尖銳陡峭山脊、山坡上滿佈著一道道的小溝。事實上，除了欣賞如同置身月球的荒涼景觀之外，我們更可藉由草木難生的裸露地面，直接觀察到許多地表地形的作用。
二、南化泥岩的性質
臺灣的脊樑山脈與西部沿海廣大的平原之間，有著南北延伸帶狀分佈的西部麓山帶。在麓山帶的南段，北起玉井、南至燕巢，也就是官田—新化—關廟—岡山一線以東與玉井—南化—旗山一線以西的範圍之內，分佈總厚度將近5000公尺的泥岩系。地層包含更新世的六雙層以及上新世的古亭坑層，內含主要組成的青灰色泥岩，早期學者稱之為青灰岩，近期則有學者統稱此泥岩系為南化泥岩。
南化泥岩的岩性主要為細粒的泥岩、頁岩、粉砂岩，夾雜部分砂岩層等，因為泥岩所佔的比例最多，仍以泥質岩層（泥岩，mud rock）稱之。泥岩的顆粒大小屬於粉砂到黏土之間的細小顆粒（64μm以下），其成岩過程的壓密程度較輕微，因此顆粒間的膠結較弱；又此處地層為海相沈積，鹽分含量高，含有大量之鈉離子，pH值高達9，高價陽離子有形成氫氧及碳酸鹽化合物之可能。乾燥時鹽分是顆粒間的膠結物，但是大雨來臨時，顆粒間的鹽分溶水之後，泥岩物質更容易鬆散，因而產生較嚴重的沖蝕現象。
三、陡坡的侵蝕地形
（一）雨溝和蝕溝
接近坡頂稜脊的山坡傾角，約在60度以上；溝谷的平均坡度多在45~50度之間。降雨時，除了雨滴所產生的撞擊與搬運，還有坡面上的地面流的沖刷及搬運。在如此陡峭的坡面上，無法入滲的漫地流逐漸將表面的泥質融化，刻出細密的雨溝。漫地流逐漸匯聚成地面逕流，沿著雨溝流動，在坡面上侵蝕出小溝谷。而流水加上所含的泥質，更具侵蝕力，進一步侵蝕出更深的、人無法跨越的大蝕溝。這些溝谷的橫切面呈狹窄的V字型，是泥岩惡地常見的特徵。
（二）潛洞與天然橋
在泥岩邊坡的溝谷中，常會堆積上方或稜脊沖蝕下來的物質。這些堆積物較原邊坡物質鬆軟，在下一次降雨時，有時候會在堆積物的中間形成管狀流動，如隧道一般，然後在下方沖出一個洞口。有些地方一條溝谷就有七、八個潛洞。隧道上方的物質如果崩塌，潛洞就消失了。如果兩個洞口之間相距不遠，隧道上方物質如同拱橋一般，稱之為天然橋。
（三）土指
土指是一種細小的指狀突起，通常頂上有一顆石粒覆蓋。雨滴打擊地面時，石粒保護了下方的泥土，周圍沒有保護的泥土則受到侵蝕，最後遺留下指狀突起。通常發育在溝谷出口較鬆軟的堆積物上。
（四）河岸邊坡的河岸侵蝕
除了因降雨帶來的侵蝕之外，通過泥岩地區的河流也會產生侵蝕。流經此區的主要河川，由北而南依序為急水溪支流龜重溪、曾文溪、鹽水溪、二仁溪、阿公店溪。比較容易觀察的例子為二仁溪中游的曲流河段，基蝕坡（凹坡）一側通常是較為高陡的邊坡，這裡有明顯的河岸侵蝕。河岸邊坡的坡腳物質受到流水侵蝕搬運之後，底部形成內凹的形狀。凹部上方物質則因重力作用產生坍塌，會堆積在坡腳，而後又被流水帶走。這樣的過程如果重複發生，邊坡就會產生後退的現象。
四、緩坡面的侵蝕地形—廢棄的人工平台
上述泥岩陡坡侵蝕地形是一般容易觀察到的，而緩坡面較為少見。在一次野外調查中，研究人員發現了路旁一個人工剷平約100公尺長、200公尺寬，面積約為兩公頃的平地，平台面距離下方的河谷約有20多公尺，形成一個階地的外型。此平台為私有土地，當初地主想要開發後來卻放棄，然而荒廢的地面卻發生了意想不到的結果，成為觀察泥岩地形發育的最佳場所。
（一）河流的模型與沖蝕現象
一般要觀察河流的平面型態，通常要藉助航空照片或地形圖。而在這個平台上，彷彿到了小人國一般，一腳就踏在集水區的分水嶺上頭，頭一低就看到曲流地形、峽谷地形（照片一）。令人莫不禁為大自然的鬼斧神工臣服，由人工剷平的地，竟然在短時間之間發育出數組水系，每個水系竟然都有曲流河道的產生，儼然是二仁溪的縮小版。美國地形學家戴維斯的河流侵蝕循環理論，將地形發育分為幼年期、壯年期和老年期三階段。此平台如同製造一個原始地面，接受天然降雨侵蝕後，從紋溝、寬廣的分水嶺，與逐漸發育出來的溝谷，乃至於曲流、甚至峽谷，具有上中下游不同階段的地形特徵。
整個平台為一緩坡面，後方的稜線之下是一個高角度的陡坡。降雨時，除了雨水，還有從後方陡坡匯聚的泥水會在緩坡面上匯聚成地面逕流，進一步產生沖蝕作用，這就是最初紋溝產生的原動力。
（二）硬岩的影響—差異侵蝕
整個平台大致上是均質的泥岩，但是中間有一南北走向的帶狀薄砂岩層，以及一薄層黑色物質。砂岩層對於侵蝕作用的影響較大，黑色物質則與周圍泥岩無明顯差異（照片二）。因為砂岩較泥岩堅硬，在差異侵蝕之下，我們可以看到留下來的一道砂岩脈。這裡我們可以觀察到地形發育受到軟硬岩的影響，平台上的水系流到這裡的時候，原本擺盪的曲流，會因碰到砂岩脈而使水流得順著岩脈走向而成直流。又或者水流與砂岩脈垂直的時候，產生了小型瀑布。
（三）泥裂（泥痕）
緩坡面的組成物質並不鬆散，但也不是未經風化的泥岩，而是一層乾的時候硬、脆，濕的時候柔軟易變形的風化物質。物質來源則是緩坡本身的風化作用，還有後方陡坡經雨蝕被帶下來堆積的物質。
降雨事件後，整個平台緩坡面如同覆蓋一層泥漿，當水分逐漸散失後，泥漿體積縮小，形成六角形的龜裂痕跡，即所謂「泥裂」或「泥痕」，這是黏土物質的特性。
（四）土指
平台靠近階崖有部分表面佈滿了礫石，而在礫石周圍的泥岩受到侵蝕，形成一個個頂著礫石的土指（照片三），因為分佈相當密集，在這裡行走時得小心翼翼，以免踩壞了他們。這裡的土指較陡坡坡腳的土指來得大，因為上覆的礫石較大的緣故。
五、結語
泥岩惡地除了景觀的價值之外，其實還有很重要的研究與教育價值。泥岩地區除了侵蝕地形之外，亦有泥火山的分佈，整合起來放在校外教學的設計上，可以成為自然地理觀察重要的一個環節。人工平台的部分由於自然的條件不佳，開發未果，卻造就出特殊的地景，或許可以嘗試納入解說教育的一環，使其成為重要的觀察站。
王鑫 1988 泥岩惡地地景保留區之研究，77年生態研究第004號，行政院農業委員會編印。
蔡光榮 1994 西南部泥岩地區之災害特性與植生保育，環境綠化，21:2-26。
照片一：人工泥岩平台
在人工開闢平緩的泥岩平台上發育出天然的河道系統，可以觀察到曲流與峽谷等各種河川地形。◣ 照片二：差異侵蝕
泥岩中有時夾有較硬的粉砂岩層，在差異侵蝕作用下顯得較為突出。
◢ 照片三：土指
在差異侵蝕作用下，由於礫石等物質保護的泥岩較週遭顯得突出，成為指狀外型，因此稱為「土指」。
