第192期(106年7月)│行政院人事行政總處公務人力發展中心發行
│發行人:城忠志

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臺八線轉臺九線 地形考察紀 …… 楊貴三 葉志杰

  我們走臺八線,主要考察中央山脈的大禹嶺、太魯閣峽谷地形;而台九線則是中央山脈的清水斷崖、南方澳陸連島。


一、大禹嶺
  大禹嶺,位於中橫主線臺八線與供應線臺十四甲線交會點,海拔2,565公尺,是中橫公路主線的最高點。在地形意義上,地居合歡山與畢祿山之間鞍部、立霧溪與大甲溪流域分水嶺。


  早期,大禹嶺因中部橫貫公路主線與供應線交會而成輻輳之地,高山難得一見的飲食店、商販、水果攤聚集,是重要的補給站。如今因位於地層滑動潛移地帶,為了安全、水土保持考量,廢棄了救國團所屬的大禹嶺山莊,並陸續輔導住民遷離,僅剩寥寥幾戶而冷清許多。


  根據五萬分之一臺灣地質圖幅「大禹嶺」、現場地形研判,大禹嶺位於大禹嶺複向斜之東翼,此向斜軸為東北-西南向,東翼較陡、西翼較緩。出露之地層為大禹嶺層(Ty),地質年代約在漸新世到中新世,岩性以板岩、千枚岩與變質砂岩為主。而這裡屬於脊樑山脈(中央山脈)板岩帶,劈理發達,因受重力而沿劈理撓曲,撓曲處因張力引致張裂,形成潛在破碎帶。其次,這裡屬於高山地形,河流的下切作用旺盛,若加上公路切坡,常形成不穩定的邊坡。以致,這裡成了國內著名的邊坡滑動地帶。


  在地形、地質意義上,可以探查邊坡「潛移」現象。潛移,或稱為深層地滑,其乃是風化岩層、土及岩石等在重力作用下,以極緩慢的速度移動。因滑動面不明顯、移動速率緩慢,在短時間內不易被察覺。欲定義深層滑動的範圍、驗證滑動體是否存在,常需透過長期的地面調查與傾斜儀等儀器監測。邊坡的潛移常與重力作用有關,長期下來導致崩崖、樹木基部彎曲、擋土牆破裂等各種變形現象,這是最直接而簡易的田野觀察證據。

邊坡滑動導致樹幹基部生長彎曲

邊坡正在滑動的證據圖(左)、弧形滑動的各部位名稱圖(右、Selby,1993)

  探討地形分布的空間差異,主因為構造、營力和時間三者。其中,若細究潛移現象的「營力」因素,則需從重力作用、水來著手。


  首先,對於重力作用。我們考察地點為順向坡,泥石因重力而下滑乃自然慣性,也因此,土石擾動帶明顯鬆軟。而臺八線旁大片山坡區域,地表僅覆蓋野草、不見大樹,很可能發生過泥石滑動,導致大樹傾覆。為了減緩坡地因重力而潛移,主要方法是增加摩擦力(即抗滑力),做法大略有二:


  其一,潛移區加強水土保持,利用樹根拉緊邊坡。根據前引圖「弧形滑動的各部位名稱圖」可知,若潛移區上方「張裂帶」已形成崩崖,裂縫處容易注入雨水而促使滑動,尤其遇到連續數日豪雨。所以,此邊坡下方公路旁幾戶屋舍,安全堪慮。為了避免可能的災害,工程施作應於崩崖裂縫處填土,且填土底部應進行剝土,避免腐植土或崩積土降低其界面抗滑力。並且可在兩側邊坡開挖呈階梯狀,增加摩擦力。


  其二,潛移區下方設置擋土牆。此處沿公路邊坡設有擋土牆,但靠近合歡山隧道口處的擋土牆,已受潛移的向外擠壓而錯動裂開。

合歡山隧道             路旁擋土牆已遭潛移的向外擠壓而錯動裂開。

  其次,水會增加滑力,故防治上特重排水。


  地面水與地下水的滲入,會降低潛移區土層與岩盤之間的界面抗滑力,導致地層滑動。所以,工程整治上除了前述因抗重力而設置擋土牆之外,也得在界面施作地下排水設施,由擋土牆上排水孔溢出,這需要長期觀測排水孔是否正常排水;但得小心排水也會排泥,而將擋土牆後方土體排出、掏空。亦可勘察弧形滑動的「堆積帶」(見前引圖「弧形滑動的各部位名稱圖」),是否有水滲出?若有,則應在潛移區開挖排水溝,引導地表水排至潛移區下方。


  由大禹嶺東行,原本變質度較低的板岩、千枚岩,夾著變質砂岩,過了金馬隧道,就進入了「大南澳片岩」分布地帶,這也是臺灣最古老的地層,從古生代晚期到中生代,約2億多到6千萬年前,主要岩層有片岩、大理岩、片麻岩,變質度較高,因為其靠近板塊邊界,受到高壓或高溫影響而變質。


二、豁然亭
  對於河階的現實性關切與認識,就是代表洪水淹不到的河岸階狀地形。但,最低位河階在特大洪水發生時,仍有可能被淹沒。地表常見之河道蜿蜒蛇行的曲流地形景觀,其乃受地球自轉偏向力導致水流在北半球向右偏,於是河道逐漸彎曲、擺動;其次是受到地形、地層或障礙物阻擋而轉彎。

跨越大沙溪(陶塞溪)的稚暉橋,及V字形峽谷。左上方為多用河階。

天祥旁大沙溪河床,具有因水位下降而形成的小型河階,但下次洪水可將其破壞。

  立霧溪上游段指天祥以上之部分,支流眾多,呈V字形峽谷(V-shaped gorge)。立霧溪中游含括錦文橋至天祥約17公里間,河谷上部有比高甚大的布洛灣、多用等階地,較為開闊;河谷下部,片岩段呈V字形峽谷,大理岩段則形成甚窄的鋸切峽谷(saw-cut gorge ),如燕子口、九曲洞等地。若走錐麓古道,即可下探500公尺深峽谷。立霧溪下游段,指河口至錦文橋,總長約4公里,形成開闊的複成扇洲(沖積扇三角洲)。


  立霧溪河階的年代只有數千年,不見紅土分布,紅土的形成大抵至少需3萬年。河階年代如此年輕,主因為地盤的抬升太快、下切也快,年代老的河階被侵蝕掉,只剩下年輕者。


  另外,林朝棨根據日人開掘砂金探查坑之資料得知,「多用」河階係因大規模岩石崩落,堆積形成天然壩及堰塞湖,嗣後天然壩崩潰,湖水下切而成的河階。天祥舊地名「塔比多」,是當地太魯閣族人稱山棕之意(山棕為製作蓑衣之材料),後來為紀念文天祥而改名。天祥青年活動中心即位於河階上,更高一階原是日治時期佐久間神社,國府時期開闢中部橫貫公路,改為文天祥公園,立有文天祥塑像、正氣歌碑文。


  立霧溪河谷兩岸伸出來的山腳(山嘴,spur)呈交錯排列,山腳頂部有些「平坦稜」,此略可以人之肩膀來比喻,伸出並稍微傾斜的稜線。至於平坦稜是不是河階?河階需有礫石等證據,但野外常因植被太好、樹葉覆蓋,不容易找到。一般推測,平坦稜有可能是原來的河階被侵蝕的殘餘,而呈平坦稜線。另一可能為比較硬的岩層保護,而非河階。


  曲流地形中,在曲流半島突伸者為山腳,如白砂橋一地,其為岩層比較硬所致。河流會選擇地層比較軟,或者地層較脆弱的節理、斷層之地,繞著硬岩流。硬岩原本呈帶狀,但河流要切過硬岩一定要選擇節理、斷層的地方。

支流大沙溪注入主流立霧溪處,因支流的堆積,迫使主流偏左。

三、太魯閣峽谷:燕子口-錐麓斷崖
   根據林朝棨教授的說法,立霧溪峽谷形成的主因,乃是地盤的大量隆起或侵蝕基準的迅速降落,致使河流發生劇烈的下切作用;其次因大理岩之抵抗侵蝕力很強,使河蝕專力進行下切,不行側切之故。過了慈母橋旁有一具偃臥褶曲之腱狀丘,即進入九曲大理岩,多呈厚層塊狀而缺乏葉理,為古代海底生物形成的石灰岩,再經過高壓、高溫變質形成,主要礦物為方解石,成分為碳酸鈣,年代為古生代末期的二疊紀,2億多年前。岩層稱為「岩」,礦物才稱為「石」,因此應稱大理岩而非大理石,其名來自雲南大理。


  河成壺穴分兩種,一種在河床底岩,如基隆河的十分、大華、暖暖,木柵的貓空等地;另一種在河岸,比較少見。


  我們考察的太魯閣,以及彰化一線天、三峽大豹溪十八洞天等地,都有因水位高時,河水帶著砂石研磨、側蝕河岸而成的壺穴,後因地盤抬升而出露於河岸高處,河床邊有現生壺穴,其中面向河流、呈半圓球狀凹洞者,可稱為側蝕壺穴。壺穴的形成條件主要有三:(1)急流、漩渦;(2)硬岩中有軟弱或低漥處;(3)小石頭、細砂等鑽磨工具。太魯閣之壺穴大致沿著層理發育,因較高者為春燕築巢所在,故此地稱「燕子口」。


  許多壺穴可見地下水汨流而出,長期溶蝕而將圓形壺穴加以修飾,變成橢圓形。河床壺穴開口朝下游,壺口是水流出方向;但是在河岸,壺穴開口則因立霧溪帶著小石頭在基蝕坡斜向撞擊、鑽蝕岩壁而成,壺口朝上游的比較多。幼年期多單一壺穴,壯年期就是兩個聯合成一壺穴,老年期就好幾個聯合成一條壺溝;大壺穴中又有小壺穴,稱為「複合壺穴」,也許是「回春」現象,燕子口則多單一壺穴。至於垂直岸壁的色帶,是因雨水受重力而向下流,雨停之後,生長一些苔蘚植物所造成。


  錐麓斷崖的大理岩壁,出露兩條正斷層交叉構成V字形陷落,可能因位在九曲洞背斜,受張力拉裂所致。

鋸切峽谷

壺穴

兩條正斷層構成V字形陷落

四、白砂橋
  白沙橋旁公路上方邊坡陡峭,坡度達65°-85°;中橫公路位於邊坡的坡趾與立霧溪曲流的基蝕坡側,與山脊垂直高差約850 公尺。


  此路段從民國102年5月3日起發生大規模岩盤崩落,至5月10日估計總坍土方量高達67萬m3,造成重大災害;同年9月因天兔颱風夾帶豪雨的影響再度崩塌,估計總崩塌量為20萬m3以上,其崩落之岩塊重達30噸以上。也因這大量山崩堆積,河道曾經不走基蝕坡,改偏向滑走坡。


  其土石崩落原因,係白沙橋路段附近,為大南澳片岩帶的得克利片麻岩與九曲大理岩之交界,推測立芹山斷層在白沙橋附近通過。而這地層交界處因接觸不良,層理較脆弱,加上斷層可能通過,容易發生山崩。


  面對此處山坡大片崩落,中橫公路應如何選擇最佳的路線?目前施工中的工程,仿效南投信義鄉東埔日月雙橋,採取截彎取直,築兩座橋梁跨越立霧溪曲流,其間以隧道穿過滑走坡的山腳,既可避開山崩地,又可縮短路程,一舉而兩得。

大量山崩岩屑堆積基蝕坡,迫使河道改偏向滑走坡。

山崩實景,岩壁上方可見大理岩層蓋到片麻岩層。


五、清水斷崖
  從蘇花公路到南臺灣屏東的旭海(阿朗壹古道)一線,林朝棨教授判斷其是條大斷層,但中央地質調查所出版的地質圖並無標示,因此可稱之為斷崖海岸,而非斷層海岸。蘇花公路由南至北有立霧溪、和平溪、南澳溪、東澳溪、蘇澳溪等主要河流,沖刷物於河口堆積、展開形成扇洲。但扇洲規模越北越小,主因是南側抬升量較大,立霧溪就已切成數段扇階;另一影響因素為河川流域大小,流域越大,通常其搬運物越多,故扇洲也越大。


  清水大斷崖位於清水山東側,和平站和崇德站之間,長21公里,崖高超過1,000公尺,常呈標準之大三角切面。斷崖邊坡之所以陡峻、不崩塌,係因地質屬於片麻岩和大理岩。其次,這堛漲a層呈東北走向,與北北東方向的海岸成小角度斜交,軟岩凹入成海灣,硬岩突出為岬角,陡崖逼海,崖下可見狹窄的砂礫灘。比如和仁礫灘,其為卡那剛溪帶入片麻岩、大理岩岩屑,但因河流短小,滾動少而未及磨圓,即直接沖入堆積。


  台灣東部海岸海深、坡陡,海浪直接衝撞海岸,而將海底砂石沖上岸,回濺時帶回細沙,留下大顆礫石。另外,清水斷崖之下,也可看到野溪因坡陡,而將岩塊搬運至山下,堆積成礫灘。反觀臺灣西部河流的坡度較緩,沖刷而下的粗顆粒砂石於平原東部形成沖積扇,扇端至海岸的三角洲,則堆積細顆粒的砂泥,而海浪又不強,因此形成沙泥灘。

南方澳內埤沙灘南望蘇花斷崖海岸

清水大斷崖


六、南方澳陸連島
  不同於花蓮立霧溪口因地盤抬升量大,下切成數段河階,蘇花公路自南澳以北至東澳、南方澳屬於沉降海岸,可見谷灣處處、扇洲甚小等現象。而南方澳原有條山稜,後來沉降入海,鞍部被海水淹沒而山頭成為孤島。漂沙於島之西南側堆積成沙洲,將該島連接台灣本島陸地,該島即為「陸連島」,該沙洲稱「連島沙洲」,合稱「沙頸岬」,即有沙洲為頸部的岬角地形。


  那麼,為何陸連島西南側靠內陸這邊,容易堆積沙子?其係與東北季風、沿岸流有關。此地東北季風強勁,海上漂沙由北至南陸續受北方澳半島、陸連島阻擋,背浪而致海浪較小,容易堆積泥沙,這作用類似「離岸堤」效應。而沙洲的泥沙來源之一,也是因陸連島臨外海處,風浪特大且波峰密集,攻擊力強而侵蝕的砂石,再經沿岸流攜帶至此堆積。今連島沙洲成為天然的防波堤,其內可避風浪而建有內埤漁港。


  而基隆八斗子岬角前端也是個陸連島,而岬角後端原為海蝕溝,日治時期建火力發電廠,而將海蝕溝填土成為人造的連島沙洲,目前該處改設海洋科技博物館。另外,蕃子澳漁港附近也是個連島沙洲,半島前部是個陸連島。花東海岸金樽南側也有一連島沙洲,把礁石連起來,整體呈一錨型。


  南方澳另有一重要地形意義,其係中央山脈北端,向東北方延伸成琉球島弧。其西北側的宜蘭平原(蘭陽平原)為中央山脈與雪山山脈所夾海灣,為琉球島弧北側張裂的沖繩海槽西端,後受蘭陽溪等河流搬運泥沙堆積形成的扇洲地形。

沈降海岸之典型:北方澳半島、蘇澳谷灣、南方澳陸連島

南方澳陸連島、連島沙洲、內埤漁港



 

楊貴三(國立彰化師範大學地理學系退休教授)
葉志杰(社團法人臺灣史研究會祕書長)

 

 

 
   
   
   
民國86年1月創刊,95年2月改版為電子版  
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