第四條路線

關子嶺-六甲地區地質簡介

一、一般地質g30401.jpg (72152 bytes)        

· 1-1 地理位置與交通

關子嶺-六甲地區的地質露頭是指沿關子嶺環山遊覽公路和六甲至楠西之間的公路沿線,在此條路線上的行程正好足夠一天的觀察。

到關子嶺可由台南出發沿省公路北上過了新營市後往白河的路上進去,地質露頭可由沿公路過了白河榮民之家即開始,到達關子嶺風景區;再順沿山公路沿枕頭山、水火同源、碧雲寺、大仙寺,回到原公路,為一上午的行程。

下午可由白河往南經東山到六甲,再順通往小瑞士、楠西、曾文水庫的公路,經土地崎,水流東到楠西隧道出來,為一下午的行程。

此條路線在台南縣境內,為丘陵區,交通尚方便,平時亦有新營客運的班車運行。

 

· 1-2 地層g30402.jpg (61345 bytes)

在此區露出的地層由新到老依次有沖積層、台地堆積層、六雙層、二重溪層、崁下寮層、六重溪層、沄水層、鳥嘴層、中崙層,茲分別敘述如下:

 

         1-2-1沖積層、台地堆積層:為現代堆積,以未固結和未膠結的淘選不良的沉積物推積而成,分佈在西部平原區而台地地積則分佈在白河兩岸,有時呈甚整齊的台地面,規模有時也很大。

         1-2-2六雙層:大部分由暗灰色至青灰色泥岩和夾有砂岩和粉砂岩互層的頁岩組成,有時也含有較厚的砂岩,及豐富的貝類和有孔蟲化石以及漂木碎塊。

         1-2-3二重溪層:由頁岩和細粒至中粒砂岩的互層組成,砂岩內含有豐富的海相貝類化石和漂木碎塊。

         1-2-4崁下寮層:以頁岩和粗粒砂岩為主,有時合較厚層之砂岩,主要分佈在六甲沿線之東側。在水流東並有密集近50公分厚的扇貝化石層

         1-2-5六重溪層:以砂質泥岩或泥質砂岩為主,主要分佈在關子嶺地區西側,岩層內富含貝類化石,有時呈薄層的密集狀態,有時呈碎屑零散分佈;岩層有時也呈薄層狀,並顯出一些明顯的沉積構造。

         1-2-6沄水溪層:在關子嶺地區為相當重要的一地層,以泥質砂岩和砂質泥岩為主,中間夾一透鏡狀之石灰岩體,此石灰岩體即構成枕頭山的材料。石灰岩體的組成大致是東側為底棲性有孔蟲與貝類碎屑,往西為石灰藻,再往西側為鈣質海綿與泥之混合,並成10公分以內之層狀,最西側為貝類、珊瑚及其碎屑。整體而言為含碳酸鈣質的生物碎屑膠結而成。其申海綿興泥混合的部分即構成麒麟尾的主要材料。

         1-2-7鳥嘴層:為厚層塊狀砂岩,所以在地形上特別突出,乃因厚層砂岩抗蝕力較強之故,其中偶爾也見到零散的貝類化石。

         1-2-8中崙層:有此地區露頭不明顯,而依地質圖其分佈範圍也相當有限。

 

· 1-3 構造

在此地區比較重要的構造有關子嶺地區的六重溪斷層,此斷層為東北一西南向的逆斷層,斷層面向西南方向,斷層線切過關子嶺村的西北角和枕頭山的東南側,在此形成關子嶺溫泉和水火同源的現象,為一重要的地質現象。

 

二 、行程沿線地質說明

第一站:羌子埔

由新營1號省公路北上轉172縣道經白河鎮往關子嶺之公路,過了仙草埔聚落即為下坡道路,在新營客運羌子埔站牌前50公尺下車即到第一站的露頭。

地層:六重溪

岩性:砂質泥岩或泥質砂岩

觀察事項:

1.

傾斜之呈層地層。

2.

地層中所含之化石層狀態,化石產狀。

3.

沈積岩層和沈積構造現象。

 

推測事項:

1.

依岩性,砂質泥岩或泥質砂岩均為細粒的沈積物代表海相的堆積環境,原地層堆積之初大略近乎水平,此傾斜的狀態表示有地殼構造運動,令岩層呈傾斜。

2.

化石為海生貝類化石呈10公分以內之密集層,表示堆積時在海中堆積,又注意這些化石有無方向性,大小形狀,保存狀況可告訴我們化石有無受到搬運,搬運之水流狀況及生物如何死亡。

3.

沈積岩層的沈積構造可以告訴我們沈積環境的深淺,水流的方向和能量。

 

圖版

 

K1_1

呈傾斜旳砂岩頁岩互層,中夾有化石層,呈棕黃色部份即化石部份。

K1_2 K1.1化石層部份之近距離鏡頭。
K1_3 呈規則的砂岩與頁岩地層,砂岩呈淡棕黃色,頁岩呈淡灰色。
K1_4

呈砂頁岩互層的岩層中可看到局部地方有小規模的砂頁岩呈犬牙狀交錯的沉積構造及呈透鏡狀旳岩層。

K1_5 道路兩側的地層可以相對比,可利用走向的延伸,含相同的化石及岩層順序相同的方法作對比的練習。
K1_6 局部位置岩層有很大的變化,尤其是含化石層出現的頻率增加。
K1_7

甚明顯的砂頁岩互層,含化石的部份都在岩性將變化的部位。

K1_8 此區岩層堆積中也受到重力滑動的影響而有小規模的褶曲現象。
K1_9 局部地方夾有呈透鏡狀的小礫石或生物碎屑,為局部性的現象。

第二站:淙淙橋的東側

由第一站續往東約1.5公里為淙淙橋,露頭在橋的東側。

地層:沄水溪層

岩性:砂質泥岩或泥質砂岩之互層。

觀察事項:

1.

岩層中所含密度相當大的貝類碎屑之化石,成直徑幾乎達50-100公分的呢球,一大圓圈地一大圓圈地分佈著。

2.

砂岩層面上的遺跡化石。

3.

沈積岩層和沈積構造現象各層在15公分厚的砂岩泥岩約五層。

 

推測事項:

1.

含生物碎屑化石的泥球表示淺水環境或近沉積物來源區的堆積,所以尚能維持泥球的狀態。

2.

遺跡化石,呈突出分支狀分佈在砂岩的表面,也就是其上部泥岩層的裡面,表示在較大的能量環境下生活的遺跡,所以亦為淺海環境。

3.

砂岩泥岩互層表示堆積時其條件有規律的重複變化,可解釋為深淺的變化,亦可能為沉積物供給的變化。

 

圖版

 

K2_1

岩層中含有化石呈碎屑密集分佈的圓球團,直徑在50-100公分之間,呈非規則性的分佈。

K2_2 層面上的遺跡化石,呈分枝狀的帶狀分佈。
K2_3 圓球團內的生物碎屑化石之產狀。
K2_4

厚度大略相等的砂岩頁岩互層的岩層。

第三站:麒麟尾海綿化石層 

在第二東側約400公尺的公路邊呈一斷崖。

地層:沄水溪層

岩性:生物碎屑石灰岩與泥岩互層。

觀察事項:

1.

化石的類別和產狀。

2.

化石層與泥岩層的關係。

 

推測事項:

1.

生物化石以鈣質海綿為主,此生物為底棲固著型,較能適應污泥的環境,所以和泥岩呈互層,交互出現。

2.

海綿化石呈碎屑碎塊狀態,略其方向性,表示堆積時流水亦有影響,且能量不弱。

 

圖版

 

K3_1

麒麟尾的海綿化石露頭,其產狀呈海綿化石密集層與鈣
質泥岩旳互層。

K3_2 同上。

第四站:粗坑

距第三站約有500公尺,在第三站的東側,此露頭正好有客運站的一站牌。

 

地層:沄水溪層。

 

岩性:生物碎屑石灰岩。

 

觀察事項:

1.

生物碎屑石灰岩和東側非石灰岩的關係。

2.

石灰岩中生物之類別和產狀。

 

推測事項:

1.

此露之東側為非石灰岩層的鳥嘴層砂岩,西側為石灰岩,其界限里路不規則狀態,溪谷正好順界限發育。

2.

化石有貝類碎屑,有孔蟲呈局部性之密集狀態,尚可看到石灰藻,應代表一不安定的環境。

 

圖版

 

K4_1

粗坑露頭中石灰岩內的化石,其化石以有孔蟲和石灰藻為主。

K4_2 同上。
K4_3 同上。

第五站:關子嶺溫泉口

通過關子嶺隧道到近關子嶺聚落的一端的停車場溪流對岸,有小橋可過去觀察。

地層:臺地堆積與鳥嘴層。

岩性:現代堆積與厚層砂岩。

 

觀察事項:

1.

溫泉口延線的地形特微。

2.

溫泉性質。

3.

如何利用。

 

推測事項:

1.

溫泉口之連線大致呈東北西南向在六重溪斷層線上,溫泉與斷層有密切關係。

2.

溫泉為泥質混濁水式,含有硫氣味,表示溫泉水上來時經過泥岩地層混入部份之泥。

 

圖版

 

K5_1

關子嶺溫泉囗位置,可看到正在冒煙熱度高些之故,並有不少的水管百姓接回利用的設備。

K5_2 同上。
K5_3 同上。

 

第六站:水火同源

由第五站沿關子嶺的環山道路,出了關子嶺聚落後,大致向西南方向約行5公里,在枕頭山山腰中的一遊覽區。

地層:鳥嘴層。

 

岩性:石灰岩質的崖錐。

 

觀察事項:

1.

附近地形斜坡。

2.

水火同出的狀況。

 

觀察事項:

1.

水和瓦斯氣同出,瓦斯之燃點低,故立即著火,形成水火同源。依地質圖位置和水火同出的裂縫而言,應為斷層線上的現象,與溫泉相同,亦在六重溪斷層線上,為斷層的證據之一。

 

圖版

 

K6_1

水火同源的露頭, 水與瓦斯氣同時出來,低燃點及源源不斷的瓦斯在常溫下即燃燒,形成水火同源。

K6_2 同上。

第七站::碧雲寺後方枕頭山礦區

地層:沄水層。

岩性:生物碎屑石灰岩。

 

觀察事項:

1.

組成石灰岩的生物碎屑類別及其產狀。

2.

石灰岩礦的開採。

3.

石灰岩的特性。

 

觀察事項:

1.

組成石灰岩的碎屑生物有石灰藻、貝類碎屑及珊瑚,表示堆積此部份的石灰岩時海相環境為較清澈的海水了。

2.

此石灰岩體並非大規模,故石灰岩礦之開採僅局部性小規模之開採。

3.

有部份生物碎屑已經溶解再沈澱結晶,故其生物之原有結構已不明顯,有的甚至再結晶成鐘乳石的特殊產狀。

 

圖版

 

K7_1

枕頭山東南側方向看到的石灰岩礦區中已開採的石灰岩留下的痕跡。

K7_2 枕頭山的石灰岩。
K7_3 由西側遠眺望的枕頭山外形。
K7_4

枕頭山約石灰岩礦的一部份。

K7_5 枕頭山約石灰岩中露出的裂縫面上長了小模的鐘乳石。
K7_6 K7_5部份鐘乳石放大的鏡頭,呈短細柱狀和略成形的乳頭狀。
K7_7

部份呈捲片狀下端呈齒狀的鐘乳石。

K7_8 枕頭山約部份鐘乳石。
K7_9 枕頭山的石灰岩中的珊瑚化石。

第八站: 白河水庫

由第十站經碧雲寺-大仙寺,再由仙草埔與公路會合回白河之前先到白河水庫,亦即在白河東側約7公里。

地層:崁下寮層。

岩性:向西南傾斜的頁岩和砂岩互層。

 

觀察事項:

1.

地層狀態興水庫的關係。

2.

岩性封水庫淤積的影響。

 

推測事項:

1.

西或西南方向為下游,而此地的岩層傾斜向西或西南,即順向下游,為建水庫很不理想的地質條件,幸為一小水庫。

2.

水庫上游集水區的岩層均為較年輕的上新世,更新世地層,膠結和固結不好,易受侵蝕,而造成水庫的淤積,甚不理想應以攔砂壩工事予以補救。

 

圖版

 

K8_1

白河水庫及其上游的半面山地形。

K8_2 白河水庫兩岸座之一的右岸地層向下游傾斜,不理想。

第九站:土地崎

由白河經東山、神農的165號公路到六甲,再由六甲沿I74號公號往曾文水庫的公路,六甲東方約6公里即為土地崎,有新營客運站牌。

地層:崁下寮層。

岩性:厚層砂岩夾薄層砂岩泥岩互層。

 

觀察事項:

1.

岩層狀態和岩性變化。

2.

層面之沉積構造如微波紋、大小規模的交錯層、岩層的尖滅、泥球。

 

推測事項:

1.

其有微波紋、交鉗層、岩層的尖滅和泥球可以表示沉積於河川作用得到的環境。岩性為泥質砂岩和砂質泥岩為海相堆積,故綜合可認為淺海近河口區或分支狀河口近海區的條件。

 

圖版

 

K9_1

土地崎呈大規模交錯層的岩層露頭。

K9_2 土地崎河道底流剷刮作用的岩層呈尖滅的狀態。
K9_3 土地崎河道底流剷刮作用的岩層大規模交錯層的露頭。
K9_4

土地崎河道底流作用連續兩次作用的露頭。

K9_5 土地崎厚層砂岩夾薄層中砂岩內的波痕層面。
K9_6 土地崎砂質泥岩薄層中呈波狀的層面。

第十站:水流東化石層

沿165號公路由土地崎往東約80公尺又有分叉路,由此分路前進約1.5公里即到水流東聚落區,露頭在聚落的東側。

地層:崁下寮層。

 

岩性:砂泥岩互層中所夾之化石密集層。

 

 

觀察事項:

1.

化石層的狀態。

2.

化石的類別和產狀。

 

推測事項:

1.

化石層大致呈南北走向。往西傾斜約12度左右,厚在100公分以內,東西延伸超過500公尺,南北延伸超過300公尺,整個聚落均建立在此化石層上。

2.

此化石層的化石以扇貝類和有孔蟲為主,大致東側束扇貝量多,往西側漸減少;西側有孔蟲較多,有孔蟲由東側往西側增加,常呈束狀地集中分佈,往西側漸呈均勻分佈。

3.

扇貝略其有方向性,二片殼絞合在一起者甚少,均有些微之破裂。

綜合這些事項大略可推測此化石層的範圍在東側近河口,西側近海方向,堆積後大致略受水流的影嚮另兩片殼分散,但能量不大,化石類別較單調,一方面可能環境因素,另一方面可能生物優勢族群的排斥性關係。整體而言,河口區淡水影嚮不大的環境,或潟湖區亦有可能。

 

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K10_1

水流東化石層中扇貝化石的產狀。

K10_2 水流東化石層扇貝類和底棲性有孔蟲的產狀。
K10_3 水流東化石層中呈緊密分布的底棲性有孔蟲。
K10_4

水流東化石層中破碎的扇貝、牡蠣和有孔蟲。

K10_5 水流東化石層中不完整的扇貝和呈均勻分佈區的有孔蟲化石。
K10_6 水流東化石層中的海膽化石和有孔蟲化石。

第十一站:174公路水流東北側呈層地層

由水流東返回174公路後續往東約1公里旁範圍相當廣的露頭,此位置在水流東之北側。

地層:崁下寮層。

 

岩性:厚層砂岩夾薄層砂頁岩互層。

 

觀察事項:

1.

岩層狀態。

2.

岩性變化。

3.

岩性與地質作用關係。

 

推測事項:

1.

岩層大致東北-西南走向,往東南方傾斜20度左右,此露頭所觀測者為傾斜坡的背面,故可看到岩層一層疊一層的排列。

2.

以厚層砂岩為主,中間夾薄層的頁岩或砂頁岩互層,砂岩以粉砂所組成之細粒岩,層面上未見有明顯之沈積構造,似可表示安靜的堆積條件下的堆積。

3.

厚層砂岩與頁岩或砂頁岩的抗侵蝕力不同,厚層砂岩抗侵蝕力較強,所以呈凸出,頁岩或砂頁岩互層抗侵蝕力較弱,故呈凹入,亦為差異侵蝕的甚好例子。

 

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K11_1

厚層泥質砂岩夾薄層頁岩的一套地層剖面。