第二條路線

臺北縣新店至坪林地質簡介

丁仁東

甲、一般地質

ㄧ、位置與交通

新店市位於臺北市之南郊,為臺北縣大鄉鎮之一,自臺北車站到新店約有 10 公里。

新店至坪林間之地質考察路線乃沿北宜公路(臺 9 公路)東行,全長約 23 公里。其中東段自灣潭至坪林之間,公路靠近北勢溪北岸,為翡翠水庫之上游。沿途考察可徒步或分段搭乘新店客運汽車,而能於一天之內往返,但是此公路是臺北一宜蘭間之重要公路,沿線考察需特別注意來往的車子,顧及交通安全。

二、地質概況

新店至坪林間出露之地層,大都為第三紀之沉積岩,其中主要可分為已經輕度變質的烏來統岩層和朱經變質的臺北統岩層,前者之時代屬漸新世,其中由下而上又分為乾溝層、粗窟砂岩、大桶山層和澳底層。後者屬中新世岩層,包括大寮層、石底層(湊合層)、南港層和南莊層。今再將其他地層由老至新敘述如下(請對照圖 2-1 ,新店坪林地質圖)

 

1. 乾溝層:乾溝層出露於坪林附近,為深灰色硬頁岩夾薄層鈣質砂岩或細粒泥質砂岩與硬頁岩互層,含小型有孔蟲、海膽及腹足類化石。

2. 粗窟砂岩:在粗窟村、直潭、塗潭一帶出露,為深灰色硬頁岩與灰色極細粒泥質砂岩互層,含小型有孔蟲及腹足類化石。

3. 大桶山層:分佈最廣,在坪林、大粗坑及翡翠谷附近均有出露,由深灰色頁岩夾薄至厚層灰色極細粒砂岩及硬頁岩與細粒砂岩之薄層互層構成,含有孔蟲、海膽及腹足類化石。

以上三地層大多由砂岩及硬頁岩組成,其分層主要依據為層位上居於中間的粗窟砂岩含有較多砂岩成分,形成厚層硬頁岩及砂岩互層,故能與上下砂岩較少的大桶山層及乾溝層區分。硬頁岩為輕度變質之粉砂岩、頁岩、泥岩等之統稱,風化後常呈片狀或長條狀破片,易受侵蝕而剝離。

4. 澳底層:由砂、頁岩互層組成。砂岩呈淡灰色,顆粒細至中粒,淘選較佳,由於膠結良好,砂岩質地顯得特別堅硬。頁岩則呈深灰色,頁理良好,或受輕度變質。澳底層之上為第三紀中新世之臺北統地層,包括大寮層、石底層、南港層、南莊層及更年輕的沖積層。

5. 大寮層:由厚層塊狀砂岩和不同層厚的頁岩互層構成,富含貝類、海膽化石。

6. 石底層:由砂岩、粉砂岩、頁岩構成,偶夾有煤層。

 

7. 南港層:由淡灰色的細粒砂岩與深灰色頁岩互層構成,或塊狀砂岩構成,間夾有薄層深灰色頁岩,含有孔蟲等類化石。

8. 南莊層:砂岩與泥岩互層,亦含煤。

9. 沖積層:由於上新一更新世造山運動以後,雪山地塊仍繼續上昇,致使雪山地塊之河流急速下切,並於河道兩岸造成許多河階。本區之新店溪、北勢溪兩岸,河階分佈甚廣,通常有三至五階,各階地高出河床數公尺至百餘公尺。其由黏土、砂及礫石所構成,礫石都呈圓形至次圓形,其岩性包括砂岩及硬頁岩。各層之出露位置,亦請參考新店一坪林地質圖(即圖 2-1 )

乙、行程沿線地質說明

 

第一站:大崎腳站,大寮層

由新店乘新店客運至大崎腳站下車,開始一天行程,並由此處進入山區。在大畸腳出露的為大寮層的砂岩(照片 2-1 )。其質地較堅硬緻密。砂岩中常見稱為節理的破裂面。

第二站:砂、頁岩互層(大崎腳一雙峰國小一風露嘴)

大崎腳至雙峰國小間有石底層、南港層及南莊層出露。除見塊狀砂岩露頭,另有多處砂、頁岩互層露頭,頁岩與砂岩之區分方法為以肉眼觀察砂岩較粗,頁岩較細,用手搓之,砂岩感覺出砂之粗糙,頁岩感覺出泥之細膩。學生可於此時仔細比較這二種最常見沉積岩之不同。頁岩較脆經風化破碎或時常成長條狀破片(照片 2-2 )。而且頁岩比砂岩較易受侵蝕,故岩壁上見頁岩凹入,砂岩凸出,這種現象稱差異侵蝕(照片 2-3 )(照片 2-2 )中砂岩之呈鋸齒狀,係因風化、侵蝕易沿其節理面進行之故,鋸齒狀即表原來兩組之節理面。頁岩之碎片,砂岩之節理(破裂面)均是侵蝕容易進行所在,所以此種地層易於造成坍方,照片 2-4 照片 2-5 為二處坍方處,需要護坡加以防護。

此段路程由於地質單調重覆,考察時教師可擇段搭乘客運,例如大畸腳步行至雙峰國小或福興宮後,逕自搭車至風露嘴,再下車繼續考察。

第三站:風露嘴一花園公墓,澳底層

地層形成時,原來大致都維持水平,但當受到地殼變動時使成傾斜,故測量地層之走向傾斜,以明瞭岩層受到應力變動之情形,便是野外考察中的重要工作之一。走向(strike)的定義,為傾斜岩層的層面與水平面交線的方向。傾斜(dip)是指垂直走向的下傾角度,通常以傾角(dip angle)表之。利用傾斜儀測量地層的走向傾斜(照片 2-6 ),可使水準氣泡居中,量指北針所指方位角以量得走向,再於垂直走向方向測量傾角。由於花園公墓附近岩層之露頭甚佳,教師可讓學生學習如何使用傾斜儀,以測量地層之走向與傾斜。

 

第四站:花園公墓一永安國小,大桶山層

花園公墓前行約 1.4 公里左右,岩壁上可見許多大小的球狀礫塊(又稱洋蔥狀風化礫塊),係因岩石中發生化學風化作用時,產生新的礦物如點土礦物等,使體積增加,因此產生壓力向外擴張,結果造成許多同心圓的剝離層,如同洋蔥狀構造,故名球狀風化(照片 2-7 )

第五站:棲霞山一石空子,粗窟砂岩

棲霞山招呼站前的岩石,可見貝類化石(照片 2-8 ),其與石空子間亦可見數處貝類、海膽及植物碎片化石, 它們大都夾於塊狀膠結較鬆之砂岩中,教師可讓學生多花點時間仔細尋找。

第六站:坪林前,曲流與河階

坪林前二、三公里,可見數處曲流與河階。 形成曲流的原因,係河流流向改變所致,遇到較硬岩層時不易侵蝕,因此便循岩層軟弱處進行侵蝕,形成河道彎曲,此外,在流速突然減慢時,河水搬運之泥砂,便在一側堆積,亦造成河道彎曲,並生成河階。階地上所堆積的都是由未膠結的砂、礫石、黏土等稱階地堆積層,常被墾為良田(照片 2-9 )

第七站:層理(坪林前)

近坪林前可見明顯的層理構造,大多數沉積岩均表現成層的構造,稱為層理。當沉積物供應來源改變,礦物顆粒大小結構,成分變異或流水速度改變(如冬夏),都會形成層理構造。且由於此層與層間結合力較弱,故易受到侵蝕而剝離滑落(照片 2-10 )

第八站:節理(坪林前)

岩石受到應力作用而破裂所形成的破裂面稱為節理,但在破裂面兩側之岩層,並沒有沿著裂面發生相對的移動,可能只有與裂面近於垂直的運動(照片 2-11 ),故與「斷層」有顯著下同(斷層面兩側必有相對移動),此破裂面常成群成平行排列,稱節理組。節理為岩石裂縫,雨水、地下水等都較易滲透,是岩石最易受到風化與侵蝕所在。