標題:
壺穴成因之探討
作者:
吳素慧、林孟龍
作者說明:
內文:
一、小敘

壺穴是種頗為令人著迷的小地形景觀,如果你曾經到過野柳(封面裡照片一、二)或者是暖暖附近(封面裡照片三、四),相信你就能領略壺穴迷人的英姿。到底是在什麼樣的力量作用之下,才能形成這樣的壺穴呢?又如此多采多姿、變幻多端的壺穴到底是在什麼樣的環境下形成的呢?

二、生成環境

依據壺穴生成環境的不同,可以先區分為兩大類:一為河成壺穴,另一為海成壺穴。在台灣,具有代表性的河成壺穴地形就在基隆河的上游一帶,從三貂嶺到大華一帶的河床中處處可見到壺穴;而具有代表性的海成壺穴則可在北海岸的野柳或者東海岸的石梯坪兩個地方見到。不同學者對壺穴形成原因的看法並不一致,可能生成壺穴的岩性及構造的因子如下︰1.堅硬岩石;2.塊狀及均質岩石;3.膠結較差者及不均質岩石;4.視其岩石之節理、層理方向及岩石破碎程度。

三、不同作用下的壺穴類型

壺穴的形狀所透露出來的意義何在呢?其實是此壺穴在形成時,受到不同營力的作用,且加上作用力的方向、大小等因素共同形塑岩石的結果,壺穴外貌呈現的多樣性正是由這些複雜作用所造成的。早在1940年之前就有人(Alexander, 伊藤隆吉)依據三種不同的水流動方式來解釋壺穴的外貌:

  1. 渦流穴(eddy hole)︰渦流穴是在螺旋狀的水流作用下所形成的。當水流經過不平整、凹凸的岩床或者當流水的流速加快時,最容易造成螺旋狀的水流。此種類型的壺穴穴口多呈現圓形或橢圓形,其穴壁多垂直,常見於海成環境。

  2. 挖鑿穴(gouge hole)︰挖鑿穴是在平面水流的作用下所形成的。此種類型的壺穴常發生在河床底部及河道轉彎處的岩壁。其穴口方向是順著水流方向而延伸,故多呈長條形及橢圓形,常見於河成環境。

  3. 撞擊穴(plunging hole)︰撞擊穴是在圓柱狀水流的作用下所形成的。當水流呈自由落體掉下時,大致會呈現圓柱狀。此種類型的壺穴常發生在瀑布或急流處,圓柱狀水流沖擊岩石的力量與高度差、流量呈正相關。其穴口形狀可能因水流沖擊岩石位置的後退,而往上游方向延伸,此種壺穴類型多見於河成環境。

磨蝕與擦蝕這兩者和砂礫搬運量有著很大的關聯,因為停滯於岩石凹陷處的砂礫過多時,會堆積、填充於此一凹陷處,反而使磨蝕與擦蝕不再進行。

四、結論

經過以上的介紹之後,簡單的將影響壺穴生成與發育的要素條列於下:

  1. 生成環境:有海成與河成壺穴之分別。海成壺穴主要受到含鹽的海風及波浪的侵蝕,以及鹽分與岩石膠結物之間的作用;而河成壺穴係受到河床上的岩層河流的作用,岩石被淘挖成穴狀,排列於河床上或河床兩側。

  2. 岩性及構造:在不同的岩性與構造條件下,都會影響到壺穴生成與否。例如在泥岩或頁岩等較軟弱的岩性時,便不可能有壺穴的小地形出現,在較堅硬的砂岩才可能出現壺穴小地形。其他如岩石的節理、層理與破碎程度以及岩石中是否有易被侵蝕的泥團等等都是影響的因素。

  3. 作用力:有了孕育壺穴的良好環境後,則依據不同的作用力會影響到壺穴的生成與形狀,例如水流的流量、流速,或者是不同形式的水流等,還有被水流帶動的砂礫對於岩石的磨蝕與擦蝕的作用。

「壺穴」,並非在河邊、海邊都可以隨意的見到,必須在某些特定的條件配合下才能在自然環境中出現。每一個壺穴形成背後都有一個動人的小小故事,而這樣珍貴、美麗的特殊地景,是否值得你我一同愛惜?