第三條路線 :

草屯—柑子林—國姓—北港村

沿線地質簡介

李 春 生

甲、一般地質

一、位置 、交通 、河流及人文

本考察路線主要循草屯至埔里之臺 14號公路行走。不過到了半途之柑子林就轉折至國姓及北港村之縣道,後一段路亦為前往中興大學蕙蓀實驗林場之道路之一。從北港村起至蕙蓀林場沿線地質簡介就設計為本年度編寫指導手冊(二)之第四條路線,其意義在鼓勵三、四路線可串聯成一次考察活動,因收一氣呵成之效。

目前草屯至埔里之班車有臺汽公司班車,十分密集,加上沿途均大事拓寬取直,交通狀況十分良好。相形之下從柑子林到國姓及北港村之交通就大大不如,只有南投客運行駛,但如打算在柑子林站下車,本路線後半段改用步行,以便觀察更詳細,亦不會太過勞累,值得鼓勵。

本路線起初大致沿著烏溪行走,一直到龜溝以後,河谷才突然變狹。到了柑子林有北港溪及南港溪交會,二者俱為烏溪之上游支流。其中北港溪源自合歡山南麓,可謂源遠流長。

本路線行程上有雙冬大站,此地盛產檳榔,在本省算是相當有名。另外一重要鄉鎮部為國姓,目前擬建國姓水庫,相信日後國姓必成觀光遊覽之勝地。


二 、地質概況

本調查路線俱以第三紀岩層為主,且是以海相岩層為主,局部尚有上新、更新世地層。各地層之層序、岩性及約略厚度 ,請參考表3-1。各地層出露情況良好,連續性也佳,是研究表3-1中諸地層之適宜地點,從柑子林附近起之地層分佈,請參看圖3-1。

 

表3-1.東勢及國姓地區第三紀地層層序表 (抄自何春蓀、譚立平,民國四十九年)

  及  段

          

厚度(公尺)

更上

新新

、統

頭 嵙 山 層

淡青灰色、厚層或塊狀疏鬆細砂岩,含薄層至中層泥岩及頁岩,夾不規則礫岩層及少量漂木碎塊。頂部常漸變為巨厚礫岩。

  1000∼1500

  蘭  層

淡青灰色至淡灰色、中層至厚層砂岩、粉砂岩、泥岩及頁岩之互層,岩層鬆軟。

2000

錦 水 頁 岩

暗灰色頁岩,夾不規則砂岩條帶,偶含粉砂岩互薄層。

80∼100

魚藤坪段

灰色至淡灰色、厚層至中層砂岩,與灰色或灰黑色頁岩成互層,常夾塊狀灰白色疏鬆砂岩,含炭質小塊或煤跡。

500∼550

十六份頁岩

灰黑色、堅緻泥岩,富含有孔蟲及貝類化石。

30∼80

關刀山砂岩段

灰色至淡青灰色、中粒至細粒、塊狀泥質砂岩,層理不清常,造成懸崖,時含頁岩碎片及薄煤跡。

400∼500

   莊   層

淡灰色至灰白色、細粒至中粒、厚層砂岩,與灰黑色頁岩及細層狀灰白色粉砂岩與灰黑色頁岩之互層。砂岩常含炭質物小塊或不規則煤跡。

550∼650

水裡坑層

  坑  段

深灰色、中粒至細粒、厚層泥質砂岩,夾灰黑色厚層頁岩。砂岩常呈懸崖,其富含石灰質者多化石。

500∼550

樟湖坑頁岩段

深灰色頁岩,無清晰層面,富含有孔蟲化石。有時與薄層淡紅色細硬砂岩成密互層

550

  門  段

厚層深灰色頁岩及厚層淡灰色細粒砂岩。砂岩常造成懸崖或石牆,含Operculina barthchi 及其他有孔蟲及貝類化石甚豐。

300∼400

炭寮地段

深灰色塊狀緻密頁岩,夾薄層灰色細粒砂岩。有時砂岩與頁岩成薄互層,並夾土鐵石結核。局部富含海綠石。底部夾厚層砂岩。

400∼500

十四股段

灰色頁岩與厚層灰色及紫紅色、細粒至中粒砂岩。砂岩層面時具紅色條帶。有時含有淡灰色砂岩及薄煤層。

200∼300

粗坑層

暗灰色及黑色細緻頁岩,有時夾薄層堅硬砂岩。

汶水層

淡藍灰色、細粒至中粒、堅緻砂岩與灰黑色頁岩所成互層或互薄層。局部夾有白色砂岩或炭質物。

800+

漸始

水長流層

灰黑色緻密硬頁岩或板岩狀頁岩,有時含海綠石甚富,局部夾有中粒至細粒砂岩。

1500+

白冷層

灰白色中粒至粗礫石英砂岩,有時呈礫岩狀結構,常具明顯之交錯偽層,時夾灰黑色堅硬頁岩、中灰色堅硬砂岩、炭質頁岩、及不規則薄煤層。

本調查路線內之始新、漸新世地層,以受輕度變質或硬化之硬頁岩及石英砂岩為主,分佈在東緣。而較年輕地層分佈在西邊,其中尤以中新世地層佔大部份,它們似為一連績性之沈積系列。上新至更新世地層則出露在更西邊。此外第四紀地層,其散見在河流兩岸,包括有山坡堆積,臺地礫石及河床附近之沖積層,它們常覆蓋在較老地層之上,使較老地層之觀察,常不易進行。

乙 、行程沿線地質說明

第一站:雙龍隧道:頭料山層

從草屯出發循舊路去埔里路上 (即不過新橋轉往烏溪之右岸),可見有雙龍隧道一座,此後附近更有連續好幾座隧道出現,都鑿穿頭嵙山層地層(照片3-1),此地之頭嵙山層離標準出露地點不遠,所見岩性頗能代表原來頭斜山層特性。本層通常具有二岩相:一為細砂岩與頁岩互層,一為礫岩,此二者常呈犬牙相錯狀互相變移。但一般而言,前者在下,後者在上。礫岩相多構成峻峭懸崖或成鋸齒狀之山嶺,遠眺則大都能在地形上表現出特殊景觀。典型例子,有如大安溪畔之火炎山。從第二站起之設站位置,請參看圖3-1。

 

第二站:柑子林前公路旁:水裡坑層

此處為柑子林背斜或稱國姓背斜通過之處。背斜軸心所出露的岩層為深灰色頁岩及灰色至淺灰色厚層砂岩所組成的石門段地層,本段內之三厚層砂岩在烏溪流域中常構成懸崖陡壁,野外可作為製圖指準層,識別頗易。砂岩中常見有大型有孔蟲Operculina bartshi var.multiseptata或貝類化石,故含頗高石灰質(照片3-2)。介於此三厚層砂岩之間的頁岩多呈灰黑色或呈塊狀泥岩層,有時亦為互層。

 

第三站:柑子林往國姓路上之北港溪谷:石門段

此為柑子林往國姓路上步行約30分鐘後之北港溪河谷,見有一吊橋,過此吊橋可追蹤第二站所延展過來之石門段地層,在此有貝類化石密集帶,因此可以找到許多貝類化石(照片3-3)

 

第四站:大腹尾:水裡坑層至白冷層諸岩性

在大旗尾站下車,見前有一跨越北港溪之橋,橋基就建在大坑層(相當於北部石底層之層位,但岩性不像北部之石底層,故最好不用石底層之名)。在橋之東邊往北向水長流溪方向走,在吊橋下可找到許多含漂亮大型有孔蟲Operculina之砂岩。此亦為前已述及之水裡坑層石門段岩性。如往南走,順北港溪則一路向上游走,可見粗坑層(即相當於北部大寮層層位之地層照片3-4),汶水層 (即相當於北部木山層層位之地層,照片3-5),還有以硬頁岩為主之水長流層,此層中含有許多貝類化石以及砂岩為主之白冷層 (詳細情形參看圖3-1)。

 

第五站:埔尾:白冷層

從最後觀測點走回大旗尾,上車往水長流方向行走,但半途在葉厝即折往北港村之路上,在進入埔尾村之後爬坡。此坡即小岸背斜經過之處,軸心為白冷層出露,在最高處下車,可觀察到白冷層之粗粒砂岩特性 (照片3-6),也常見有劣質黑色煤層及富含黃褐色硫磺之砂岩。如有時間接近北港溪河谷,則見為河水沖刷乾淨之白冷層有極佳之交錯層理 (照片3-7)

 

第六站:三層埔及頭埔間之北港溪北方沿岸:水長流層

必須尋路下到河谷,則可見小岸背斜東翼之較年輕地層水長流層出露,其岩性大部份由灰黑色硬頁岩組成,偶夾砂岩互層,砂岩多為灰色至淺灰色,細粒及中粒,質地堅緻。砂岩中偶夾化石 (照片3-8),尤其在砂、硬頁岩交壤之處最易找到化石。在砂岩層中偶見到圓丘狀交錯層(簡稱HCS構造)。一般相信它為風暴在淺水環境下塑造的特殊構造,水深幾乎不能深過 50公尺 (照片3-9)

 


第七站:北港橋:水長流層中之發達砂岩夾層

在進入北港村之前,有一橫跨北港溪之北港溪橋,在此可見典型黑色之水長流層,但是特別值得注意的是,這埵酗@發達的砂岩夾層(照片3-10)。將來如果想將水長流層細分,似可利用它而分成土、中、下三段地層。