第一條路線 :

中部橫貫公路沿線地質簡介

(最西段 :東勢至谷關)

羅 珮 華

甲 、一般地質

一 、位置與交通

此條路線位於中部橫貫公路的最西段,西起東勢,東至谷關。公沿著大甲溪中、下游右岸建築,自東豐大橋東端為起點,本路線至 谷關長約 36公里。因為目前谷關已成為風景觀光勝地,所以沿線交 通和住宿皆十分便利,豐原客運和臺灣汽車客運分別從臺中或東勢行 駛有至谷關的密集班車。

二 、地質概況

日人鳥居敬造 (1933)曾對本區作過東勢圖幅之地質調查,創用 了許多地層名稱,除了白冷層外,其餘並未被後人採用。自從中部橫 貫公路開闢以來,不但促進東西交通便利外,更因它切穿臺灣的中央山脈,便各地層和構造展露出來,使得地質研究更加便利。本區地質概況大多參考何春蓀和陳肇夏二位先生對這地區的研究。本區出露的地層分類和對比,請參看表 1-1。

表1-1. 台灣中央山脈雪山山脈帶及脊樑山脈帶地層分類及對比表

地質時代
西部山地
雪山山脈帶北部
雪山山脈帶中部及南部
中央脊樑山脈帶
中新世

南港層
石底層
大寮層

蘇樂層

 

 

盧山層
中新-漸新世
木山層
澳底層

觀禮層(?)
漸新世
五指山層
大桶山層
(粗窟砂岩)
乾溝層
水長流層

地層間斷
(不整合?)

四稜砂岩
眉溪砂岩
白冷層
漸新-始新世

西村層
佳陽層
畢祿山層
(新高層)
始新世


達見砂岩
十八重溪層


沿線地質圖則請參看圖 1-1,現在簡單的將各出露地層從老到新介紹如下:

 

1.上達見砂岩:標準出露地點在達見。本地層原被認為是白冷層的一部份,但現在已知它的層位較老,應該在白冷層之下,本層主要由白 色或淺灰色中粒至粗粒石英岩質砂岩組成,呈厚層狀或塊狀,夾有薄 層或厚層板岩或變質頁岩互層。本層下部的綠色砂岩是認識達見砂岩 的重要指標。本層內曾發現Corbicula baronensis和Turritella之貝類 化石密集帶。本地層之沈積年代可能屬於始新世。本路線本層未出露。

2.白冷層:它分佈在大甲溪流域南勢至谷關一帶為巨厚的白色砂岩地層。本層主要為白色或灰白色,細粒到粗粒的石英岩質砂岩,夾有灰色緻密砂器和深灰色硬頁岩或板岩互層。可見到薄煤層,本層缺少可供定年之化石,但根據上下層序推測可能為漸新世或漸新一始新世岩層。

3.佳陽層:標準出露點在中橫公路的佳陽,主要由厚層板岩組成 ,夾有少量細粒砂岩或粉砂岩,板劈理發達,在板岩間夾有燧石團塊 ,底部為黑色板岩和變質砂岩互層,砂岩為淺灰色細粒至中粒。本層因化石證據少,不足以確證年代。由Globigerinoides和 Assilina化石暫定本層為漸新一始新世。

4.四陵砂岩及眉溪砂岩:四稜砂岩之標準出露地點在北橫公路上之四陵,而眉溪砂岩標準出露地點在眉溪 (人止關附近),二者砂岩略有不同,但層位則相當,因之可以對比。二套地層主要均由層理良好的灰色細粒至粗粒堅硬砂岩和砂岩與黑色頁岩互層構成,偶夾有薄層炭質頁岩。本層頂部有一層一至五公尺的石英礫岩狀砂岩,含許多米粒般大小的石英粒,常夾有化石。其沈積時代約為漸新世 。眉溪砂岩出露地點主要在本線之佳陽新村附近,而四陵砂岩出露在青山附近。

5.水長流層:位於白冷層或四稜砂岩之上的地層,組成岩層以黑色硬頁岩和輕度變質的頁岩為主,常含有海綠石或硫化鐵。這些頁岩時含植物破片和暗紅色的黃鐵礦結核。標準出露地點在南投水長流 。張麗旭 (1963a:曾發現有Corbigerina ampliapertura(N1)和 Gaudryina hayasakai 化石,因此時代應為漸新世後期 ,與北部的大桶山層,乾溝層相當。

乙、行程沿線地質說明

第一站:東豐大橋東側:河階

這是中橫公路的最西起點,也是本條考察路線的起始點。此處已近大甲溪的下游,左岸是大肚臺地,右岸是后里臺地, 並有許多低位河階分布 (照片 1-1)

 

第二站:天冷:白冷層

在天冷所出現的砂岩多為灰白色細粒至粗粒的白冷層,常因化而呈土黃色。在砂岩中偶爾可以找到砂棒之類的生痕化石(照片 1-2)。此外在隧道口更可看到許多含鐵質的結。

 

第三站:南勢:南勢斷層

大約在公路 19K附近的榮工處採石場的對岸,可看到代表白冷層岩性的白砂岩露頭 (照片 1-3),為其西側之南勢斷 層所切,而不再出露,在斷層以西出現的均為中新世或更年 輕的地層。此外從此站可以再住東經加油站附近或實踐橋附近看到紅土礫石層 (照片 1-4),這些礫石堆積層有些是古河床遺跡。

 

第四站:銘傳橋前採石場:向斜構造

在銘傳橋前左轉後可看到榮工處的採石場,在此溪旁的第一 個小彎處可看到一些小的向斜構造(照片 1-5)。而遠處採石場更可由明顯的薄煤層看到斷層的存在 (照片 1-6)。沿途的砂岩發育良好,是採砂岩標本的好地方。從本站起沿橫流溪前進約3公里虛的水長流層中,可採到 Turritella化石標本(照片1-7)。不過此地為管制區,進入前需先徵得採 石場同意。橫流溪中,已往也曾被認為有石墨礦進行開採,但因內含雜質過多,導致固定炭成份太低因而目前停採。

 

第五站:天輪發電廠前:砂頁岩差異侵蝕

此處的岩層幾乎垂直,因此可知曾受到極大應力。同時護牆上可看到含碳質高的頁岩凹入而砂岩凸出,這種現象稱為差異侵蝕(照片 1-8)

 

第六站:麗陽:礫岩

此地可採到礫岩標本,可從右側一條小路至河床處採集。但注意此類岩石非常堅硬,需十分用力敲打,方能採得標本, 因之敲打時特別小心以免受到碎石傷害。

第七站:谷關:

此時已進入大甲溪中游 ,大甲溪河岸陡直 ,是臺灣著名峽谷地形之一(照片1-9)。此地有龍谷樂園為風景觀光勝地 (照片 1-10),遊樂場除了可供休憩外,仍有些地質現象可觀看。風景區的入口處下面,部位於一偃臥褶皺之上(照片1-11)。往龍谷樂園沿線,砂、頁岩和炭質板岩發達, 因此岩石容易崩落,到了樂園的終點之龍谷瀑布(照片1-12),更可看到典型的砂、頁岩互層和差異侵蝕現象。

 

第八站:上谷關

從第七站繼績前行至旅館區時,可看到前面的礫石堆積 (照片 1-13),此為谷關高位河階的代表。以前此地曾因山崩壓死路人,目前已完成邊坡穩定工程。在站牌前(公路34.7K 附近)可看到礫石層與達見砂岩上部的局部不整合(或稱河道充填)構造(照片1-14)

 

到此為止,本條路線考察告一段落,若住宿於此,話享用一下谷關聞名的溫泉浴。