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臺中縣新社鄉東興國民小學

新社河階群地形教學資源調查研究

誌 謝
本調查研究蒙教育部中小學科學教育計畫專案補助經費,李春生教授指導 ,大甲國小陳順天師提供諸多地形、地質方面相關參考文獻,
並協助田野探勘 、採集;,謹此一併致最高謝忱。
摘
要
自1995年 7月 1日至1997年 6月30止,經實地田野調查及比對文獻結
果,確定「新社河階群」共有13個河階,自高至低分別為「水井子
台地」、「七分和階」、「十分河階」、「上金星面河階」、「公老 坪河階」、「仙塘坪河階」、「下金星面河階」、「大南河階」、「
水底寮河階」、「永居湖河階」、「南眉河階」、「下水底寮河階」 以及「土牛河階」等。
這13個河階所組成的河階群,面積寬約60平方公里,大致為南北 長為10公里,東西寬約6公里,於現在行政區域而言,橫跨新社
鄉 大部份地區、石岡鄉部份地區及豐原市一小部份。
經本校二年來田野調查發現,新社河階群無論在地形、地質方面, 或是動植物方面,鄉土教學資源均相當豐富;計有台地、河階、河階
崖、曲流、攻擊坡、切割坡、堆積坡、沙洲、氾濫平原、地層露頭、 斷層、不整合、透水層、不透水層、堰塞湖遺跡等地形。
河階群上部大部份為現代沖積層,膠合不佳、淘選度不佳的礫石堆 積為其主要特徵;各河階底部結構大都為砂岩、粉砂及泥等,並有少
數不整合地形,其中河階群內的「下金星面河階崖」及「公老坪河階 崖」已發現少量的「淺海相化石」,而於河階崖相鄰的「抽藤坑溪」
則有大量的「淺海相化石」。此外,本區相鄰的「馬鞍寮」至「龍安 橋」一帶的「桂竹林層」有豐富的海相化石,已收錄於胡忠恆教授的
臺灣貝類化石誌之中。
本調查研究並發現過去文獻可能因為筆誤關係,將大南河階南邊碎 塊(
本研究將之編為大南-S,LT4 ;詳見圖5--4、圖5--5 ),於地圖
上誤植於水底寮河階,本文亦一併稍做修正,以避免日後教學誤導學 生。
本區各河階之教學資源非常豐富,本校本年度除進行田野調查之外, 並將已知資料規畫為12條教學路線,並詳列里程、停車極限、食宿
概 況、教學資源等相關資訊,相信對「鄉土自然」之教學應當有所助益。
新社河階群地形教學資源調查研究
壹、緣起
一、研究動機
(一)建立新社河階群地形與植物教學資源基礎資料,提供配合本地鄉土教學活動教材。
(二)啟發師生觀察欣賞地形與植物的興趣,並探討自然生態保育的要領及理念。
(三)喚醒「環境意識」以及珍惜自然資源的觀念,培養熱愛鄉土的情懷。
(四)設計鄉土教學課程,編撰鄉土教材,實施鄉土教學。
二、研究目的
(一)探討新社河階群特殊地形景觀及形成原因。
(二)探討新社河階地形資源應用於鄉土教育及環境教育教學之可行性及轉化方法。
三、待答問題
(一)新社河階群有哪些特殊地形景觀?其形成原因如何?
(二)新社河階群地形資源應用於鄉土教育及環境教育教學之可行性如何?
(三)如何規畫「新社河階群」地形、地質之教學路線及教材?
四、名詞界定
1、臺地:
海拔1000公尺以下,100公尺以上的廣大平面地形稱為臺地。
2、河階:
河流具有切割、搬運、沉積等營力作用,其所形成的階狀地形稱為 河成階地;若是沿著河岸發育而形成的階狀地形,則稱為河岸階地,
二者均稱為河階。
3、河階崖:
兩個河階之間相接之處在相對的兩種運動之下,一種是河流的切割 作用,另一種是地殼的擠壓上昇,逐漸形成不同高度的河階面,而相
4、河階群:由數個河階所構成的地形,稱為河階群。
5、沖積扇地形:
由於溪流營力作用( 搬運、堆積或沈積 ),將上游的岩石、土壤等搬運 至中、下游或河口三角洲或原本為淺海瀉湖處,堆積或沈積而形成
廣大 的扇狀平原。
6、曲流:
流動中的水流,遇到較堅硬的岩璧、地層阻礙及地球自轉的偏向力等原 因而造成彎彎曲曲有如蛇爬行的河道稱為曲流。
7、攻擊坡: 曲流造成水流正面衝擊的河岸,稱為攻擊坡,或稱為切割坡。
8、堆積坡:
攻擊坡的對岸,因流速較緩,水流力道較弱,隨著河流搬運而來的岩石、土壤、沙等會在此處沈積或堆積,稱為堆積坡。
9、沙洲:
經由河流流水的攜帶,沈積於海中或河床上逐漸高出河面的砂地或礫石,皆稱為沙洲。
10、氾濫平原:
洪水時,河水氾濫所及之谷床,稱為氾濫平原,簡稱氾濫原。一般所指 之氾濫平原,其谷床常由厚厚之堆積物所構成,稱為堆積氾濫平
原,也 就是一種沖積平原。
11、地層露頭:
隱藏於林木或地殼之下的岩層,由於地形塴塌或工程施工裸露出來可以 觀察的地區,稱為露頭。
12、斷層:
地層的成因,係造山運動發生時,擠壓拉扯的應力,造成岩層斷裂,產 生前後或上下左右移動的一種地質現象。
13、不整合:
不整合係被較晚岩層覆蓋之「侵蝕面」。此面代表有一部份岩層被蝕去及有一個時段無沈積。不整合面上下的新舊地層可能大致平行或
顯著的 斜交。
14、假整合:
海底面上無沈積之時段甚長,之後再沈積於其上的地層有可能形成假整合。
15、膠結作用:
在堆積物之堆積階段,其間之孔隙常為「間隙水」通過。當間隙水流通 於岩石之顆粒間時,首先溶解岩石之礦物成份,繼而受壓力與熱
之影響, 於是新生成之礦物乃沈澱於堆積物之孔隙之間,而將堆積物顆粒膠 結之
,這種現象稱為「膠結」作用。
16、透水層:
地層膠合不佳處,岩質鬆軟,地下水可由此處滲出者,稱為透水層。
17、不透水層:
地層膠合度佳處,岩質堅硬密實,地下水無法由此處滲出,稱為不透 水層。
18、堰塞湖:阻塞河川而成之湖,稱之為堰塞湖。
19、瀉湖:沙洲與陸地間的水面,叫做瀉湖。
20、現代沖積層:
蓬萊造山運動之後,於臺地上或溪流兩側經溪水水 流的搬運作用而產生 的沈積物露出水面後形成的「新沖積層」,稱為現代沖積層。
21、淘選度:
沈積物之淘選度為顆粒大小均勻性或淘選程度,以偏差或標準差來表示 ;河流中的水流,依其能量之遞減,使得礫徑不同之礫石,亦
由小至大
22、礫岩:
沈積物碎屑之粒徑在4毫米以上至256毫米之間者,稱為礫或礫岩。
23、頁岩:
為細粒層狀之沈積物,沿著斷層面容易產生解理,具有「可剝性」。 頁岩和泥岩均由「粉砂」和「泥」之顆粒組成。
24、砂岩:沈積岩中,以含砂粒為主者,稱為砂岩。
25、砂:
沈積物碎屑之粒徑在2毫米以下至16分之1毫米之間,者 稱為砂。
26、粉砂:
沈積物碎屑之粒徑在16分之1毫米以下至256分之1毫米之間者, 稱為粉砂。
27、泥:沈積物碎屑之粒徑在256分之1毫米以下者稱為泥。
貳、文獻探討
新社河階群長約10km,寬約 6km,林朝綮教授稱之為「新社段丘群」( 林
,1957 );洪敏麟教授等稱之為「新社河階群」( 洪等,
1989 ) ,經比對其文 字敘述及所付地圖、地形圖等,二者所指地形區域相同,亦即「新社段丘群」
與「新社河階群」在地形上係屬同義詞。
林朝棨所列之「新社段丘群」共列出十三個段丘( 河階 ),分別為「水井 子臺地」、「七分段丘」、「十分段丘」、「上位金星面段丘」
、「公老坪段丘」、「仙塘坪段丘」、「下位金星面段丘」、「大南段丘」、「水底寮段丘
」、「永居湖段丘」、「南眉段丘」、「下水
底寮段丘」、「土牛段丘」。林朝棨認為「水井子臺地」似為豐原西方大肚山傾動地塊之一斷片,係昔時大甲溪 所形成之古沖積扇之扇頂
之一部份,故此面屬於赭土緩起伏面( LH ),其他之許多赭土臺地即為高位段丘面(
LT面 ),包括七分段丘以下8個段丘面皆屬之 ;而大甲溪
左岸則有包括土牛段丘的4個低位段丘面( FT面 )( 林,1959 )。
洪敏麟等所列的「新社河階群」則列出十二個河階,分別為「水井子臺地 」、「七分河階」、「十分河階」、「上金星面河階」、「下
金星面河階」、 「仙塘坪河階」、「公老坪河階」「大南河階」、「水底寮河階」、「永居湖
河階」、「南眉河階」、「下水底寮河階」
。洪等認為水井子臺地與其基盤「 頭嵙山層」不整合( unconformity ),係地質時代由大甲、大安、大肚等溪共
同形成之大規模合流古沖積
扇( Compound fan )之一部份,原與臺中盆地西側 之大肚山臺地相連,後來因受銅鑼斷層之波及,發生大肚臺地之傾動而斷裂,
殘餘之原地
面。今環水井子臺地北、東、南方之七分、十分、上金星面、下金 星面、仙塘坪、水底寮、大南等河階,乃此原面被河流下切所形成者也
( 洪等 ,1989 )。
以上二者係國內討論「新社河階群」最直接之文獻;其餘文獻雖有,但只 能間接佐證或推論「新社河階群」之成因,這些間接資料容後
討論。
分析林、洪二者所列之資料,二者除「土牛河階」洪等未將之列入外,其 餘十二個河階相同,而各河階之海拔高度、比高、面積等資料
,除少數筆誤之 外,也大致相同。( 筆誤部份,本研究引用時已修正 )而二者不同者,乃對其
成因之看法略有差異;本研究除參考二者文獻
之外,本年度採用「田野調查」 方式,實地探勘、詳加比對,並就「教學資源」方面下功夫,期望能提供鄉土教學參考。
參、研究設備與器材
高度計、地圖、指北針、鐵錘、塑膠袋、等高線圖、空照圖、記錄紙、相 機、底片( 含正片、負片
)、電腦及統計軟體、雷射印表機、
彩色噴墨印表機 、交通工具、貝類化石誌、現生種貝類圖鑑及相關參考書籍等。
肆、研究方法
一、研究對象:臺中縣新社河階群所有十三處河階上之特殊地形景觀教學資源。
二、研究地點:包括所有的十三處河階為觀察對象。
三、研究時間:自1995年 7月 1日至1996年 6月30止,除配合鳥類觀察站每月至少調查一
次之外,各河階不定期觀察。
四、研究程序:
1、實地觀測新社河階群十三處河階所在位置及各階高程狀況,並探討特殊 景觀形成原因。
え 2、繪製各河階剖面圖、地理位置圖及交通路線圖。
お3、記錄表使用電腦以EXCEL 中文版統計整理,並繪出各有關 圖形以瞭解鳥類生態行為並探究河階地形與鳥類分布的關聯性。
か 4、研究規畫「新社河階群自然教室」戶外觀察研習路線的可行性。
が 5、研究編撰「新社河階群自然教室」教學單元及教學指引的可行性。
き 6、研究製作「新社河階群自然教室」幻燈視聽教材( 含幻燈媒體、旁白錄音及解說教學指引手冊)
的可行性。
伍、研究結果
一、地形教學資源
1、新社河階群位於本省中部的臺中縣境內,行政區域跨越新社鄉、石岡鄉 及豐原市,長約10㎞,寬約
6㎞;由十三個河階所組成。
2、大甲溪由東向西流去,原應大致為一直線,但目前大甲溪流至天冷以 下,突然來個90°角大轉彎,轉成由南向北流,直達東勢以
下才又轉回東西流 向,這個現象在臺灣的溪流中極罕見,可能與兩百萬年前的「蓬萊造山運動」 有關,而這個溪流大轉彎的西側一帶,
正是新社河階群所在的位置。
3、本區河階地形有「水井子臺地」、「大南河階」、「水底寮河階」、 「下水底寮河階」、「永居湖河階」、「南眉河階」、「
仙塘坪河階」、「十 分河階」、「七分河階」、「上金星面河階」、「下金星面河階」、「公老坪 河階」、「土牛河階」等,共有13
個河階;各河階之基本資料表列如下:
河階名稱
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海拔高度
( 公尺 )
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形成年代 |
水井子臺地
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中更新世 |
七分河階
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晚更新世 |
十分河階
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晚更新世 |
上金星面河階
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晚更新世 |
公老坪河階
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晚更新世 |
仙塘坪河階
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晚更新世 |
下金星面河階
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晚更新世 |
大南河階
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礫石層、砂、泥、碳化不完全之浮木 、含氧化鐵岩石、龜
裂之砂岩
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晚更新世 |
水底寮河階
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礫石層、砂岩、泥 、粉砂岩、砂
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晚更新世 |
永居湖河階
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礫石層、粉砂岩、泥、砂
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全新世 |
南眉河階
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礫石層、粉砂岩、 泥、砂
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全新世 |
下水底寮河階
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礫石層、砂岩、泥、粉砂岩、砂
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全新世 |
土牛河階
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礫石層、粉砂岩、、砂
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全新世 |
4、地形景觀已調查有河階、河階崖、臺地、曲流、攻擊坡、堆積坡、沙 洲、氾濫平原、地層露頭、斷層、不整合、不透水層、透水層
、堰塞湖遺跡、 沖積扇等 。
5、在新社河階群本身地層有現代沖積層、頭嵙山層,在其附近可供教學 之地層有水長流層( 於中和抽藤坑溪附近 )、桂竹林層( 馬鞍寮
附近 )、卓蘭 層( 在石岡壩附近 )、后里臺地、大肚山臺地等( 在公老坪河階可眺望 )。
6、各河階底部地質構造:
依據實地觀察發現,新社河階群底部大都為膠合不良之砂、粉砂、泥,更 底部則出現岩化程度良好之砂岩層、頁岩層。其中大南河階
與頭嵙山交會處 能有「不整合」現象,但該處林相完整,露頭不多,加上「頭嵙山層」與「現 代沖積層」特徵接近,本就很難區分,因此
一年來尚未找到此處的不整合帶, 此點亦為下年度繼續努力的重點之一。
本年度從下金星面河階及公老坪河階的河階崖找到「淺海相化石」,這些化石岩化程度不足,容易破碎,包括牡蠣、象牙貝、扇貝及
其他屬於「雙殼綱 」的貝類化石,足可證明:新社河階群,過去曾經是「淺海」地帶,其地質年代應介於「中更新世」到「全新世」之間
。至於各河階崖底部結構及各河階形成的地質年代詳上表。
另外,筆者等於「新社河階群」鄰近的「抽藤坑溪」找到大量的「牡蠣」 、「有孔蟲」以及「雙殼綱」的各項淺海相化石,其中貝殼
化石與砂石岩化程度良好,據相當地層觀察,此處化石可能來自於上游,經河流之「搬運」作用 而來,此處亦為極佳的「鄉土教學資源」
。
胡忠恆教授與本校鄰近的東勢國中蔡俊賢老師( 已他調 )所撰述的「臺中縣東勢鎮上部中新統貝類化石」--貝類化石誌第四卷第十四冊
( 下 ),所提到的「龍安橋」附近,正與本區相鄰,由此推斷,新社河階群的形成應是「桂竹 林層」之後,逐漸由大甲溪礫石沖積,以及此
後旺盛的溪流各種作用所形成的。
7、河階群形成原因推論:
新社河階群形成原因肇因於兩百萬年前的「蓬萊造山運動」以及往後的「 大甲溪」旺盛的溪流侵蝕、下切、沖積、搬運、改道、襲奪
、地殼隆起等等諸 多原因,才形成今日的十三處河階,組成廣大的「河階群」,這種十數個河階 所組成的河階群,不但在中部罕見,在整
個臺灣亦不多見。至於形成新社河階 群的各種可能原因,容後詳加討論。
8、更正文獻可能謬誤之處:
於臺中縣誌卷一( 土地志 )全冊第82--84頁以及洪敏麟教授的「大甲 溪流域開發史」......等文獻記載,都把新社河階群最南邊的一小
塊被「矮山 坑溪」切穿的河階碎塊列入「水底寮河階」的一部份( 如圖5--4 ),事實上 ,依據實地勘察、仔細比對結果,此處應屬大南河
階,因此將之更正, 將之列為大南-s, LT4 );其相關證據分述如下:
海拔高度:
此處海拔經實測在 550公尺-- 560公尺之間,此海拔高度正好落於大南 河階海拔高度(
460公尺--560公尺 )之間,而水底寮河階之海拔高
度在 420- 510公尺之間,比此處最低處尚低45公尺( 比最高處尚低50公尺 )。因此,就 海拔來看,此碎塊應列入「大南河階」。
比高:
此處比高經同日實測結果為 110- 125公尺之間,此數值正好落於大南河 階比高範圍之內,而水底寮之比高則僅在90--
100公尺之間。
因此,就比高而 言,此處亦應列入「大南河階」。
河階崖結構:
比對矮山坑溪兩側之河階崖,發現上部( 海拔 530公尺附近 )均為「膠結 程度不良、淘選度不佳的礫石堆積層」,而中層(
海拔 515公
尺附近 )則有礫 石堆積層與砂岩層的不整合現象。
就河階崖結構而言,矮山坑溪兩側地質結構相同,且兩側互相呼應。
然而,整個新社河階群底部結構均相近,因此就河階崖結構而言,較不易 分辨究竟歸屬何處。
自然地理相連位置:
然而就自然地理相連位置而言,此處與「大南河階」相連,且海拔高度同 高;而且與屬於水底寮河階(
海拔高度 420公尺- 510公尺 )
一部份碎塊的「 矮山坪」( 海拔高度 500- 510公尺 )一帶,尚高出50-60公尺之多。因此, 就自然地理而言,此處應屬於「大南河階」。
此大南河階碎塊( 大南-S,LT4 ),與水底寮河階碎塊( 矮山坪,LT2 ), 據實地探勘、觀察結果,係被「矮山坑溪」所切穿而與主要河
階分離。據筆者 等觀察,此處過去水流量曾經一度極大,而矮山坑溪源頭附近不遠處便是烏溪 水系的「茄苳寮溪」,據判斷,此處過去
可能曾經發生「河川襲奪」現象,不 過,尚需許多資料方能求證。 至於文獻上將大南河階碎塊誤標為水底寮河階,據筆者等判斷,可能
是「 筆誤」所致。
9、岩石種類:
本區大部份地區為現代沖積層,一部份為頭嵙山層,雖然二者形成之地質 年代不同,但二者本就很難區分;無論是現代沖積層或是
頭嵙山層,其岩石組 成大致有礫岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及極少量的頁岩。有許多砂岩中夾雜著氧 化鐵而形成紅褐色,而大部份岩石均
附有一層紅壤,因此形成赭紅色;也有一 部份礫岩或砂岩夾雜著質地不純的石英形成白色砂岩。
10、化石採集結果:
經一年來的調查,於下金星面河階的河階崖及公老坪河階的河階崖均已採 到「牡蠣」、「雙殼綱的貝類」、「螺類」的化石,屬淺
海相化石,但均未委 請專家鑑定「種名」,留待下年度努力。
陸、討論
新社河階群在地形上極為著名,究其形成原因,宜溯自臺灣西部麓山帶臺地地形談起:
一、臺灣西部麓山帶
西部麓山帶的地質區,形成於中央山脈西邊的漸新世及新第三紀地槽盆地 、第四紀地層單位所構成。本區以屈尺斷層和中央山脈地
質區 的古第三紀和中新世輕度變質的地層相分隔。依最近的古生物學者的研究鑑定,地質區內的最早沈積物在漸新世已開始,沈積作用
的時間經過中新世延至上新世而直到更新世初期。這個時期的地層,主要的都是碎屑沈積岩,屬於連續性的淺海相沈積。此期的岩相,
以交替出現的砂岩和頁岩為主,地層總厚度達到八千公尺以上。到了更新世初期,西臺灣盆地內開始有巨厚的礫石層堆積,地槽中的沈
積物 因淤塞而達到飽和狀態。
就板塊構造運動而言,臺灣在這個時期由於位於歐亞大陸板塊的前緣和東側以西北方向前進的菲律賓海洋板塊,進行著衝撞聚合的
運動,劇烈的地殼變動,造成臺灣最廣泛而重要的「蓬萊造山運動」,促成臺灣全區有廣泛的陸地上昇。西部的山地地區,原來地槽中
的沈積物受到推擠隆起成為山脈。最明顯的造山運動以後的沈積物就是紅土或是非紅土臺地礫石,不整合在所有老地層的上面,這一個
礫石層覆蓋臺灣西部的很多地區,如丘陵山地和海岸臺地或河階臺地之上。
臺地堆積層在中部地區包括苗栗縣三義的火炎山、臺中縣的后里臺地和鐵砧山以及大肚臺地、彰化縣的八卦臺地、南投縣的凍頂臺
地和雲林縣的觸口臺地。林等也將新社( 標高590M )列入臺地地形景觀之一( 林、周,1974 );更由於新社臺地一帶係由13個河階(
段丘 )所構成,因而又稱為新社河階群( 新社段丘群 )。
臺地的堆積分為兩類,第一類是頂部覆蓋著紅土表層的紅土臺地堆積,第二類則是沒有紅土覆蓋層的臺地堆積。在岩性上,這些臺
地堆積層大多數由未經膠結的礫石及夾雜在其中的平緩砂質或粉砂質所組成,層理不明顯,且淘選度都很差。礫石的直徑差異性極大,
小的礫石只有數公厘左右,大的可達2公尺以上,岩性以石英砂岩及岩屑質砂岩居多。礫石通常和各種不同比例的砂-粉砂-粘土-泥
混雜在一起。粘土和粉砂所成的填充物,是臺地堆積層的主要染色劑,礫石層一般都呈現出土黃色,局部地區由於受到氧化鐵的浸染,
則成為褐黃色。在紅土臺地堆積層內紅色的粘土填充物,總是發育在礫石層的頂部,由於受到較高溫度的影響,向上漸漸風化為紅土,
所以礫石層的上部呈現出紅色( 陳順天,1996,與筆者等私下討論 )。
二、新社河階群地層名稱及地質年代
林朝棨將位於豐原市東方、大甲溪左岸之廣闊的臺地面--「新社臺地」, 根據其特殊之地形景觀,命名為「新社段丘群」,此後又
將之改為「新社河階群」( 林,1957 )。此後,一般學者均延用「新社河階群」的名稱,而拋棄「新社段丘群」之名,因此本報告亦延用
「新社河階群」之名。
由臺地的發育史來看,其形成的地質時代為第四紀地質。在這個地層中有更新世的泥岩、砂岩、粉砂岩、頁岩和礫石,海相和陸相
的地層皆有出現。更新世地層大都出露在西部山地較靠西的山丘或山嶺內。
頭嵙山層是臺灣最發達的更新世地層,位於卓蘭層的上面,其分佈地主要在臺灣的西部,其主要的地質時代是更新世的早期。較新
的更新世地層是大南灣層,它被認為是不整合在頭嵙山層和其他較老的地層之上的地層。所有比大南灣層年輕的更新世地層都傾斜平緩
,它們與頭嵙山層或其他第三紀地層都以不整合相接觸。較新的臺地堆積則是由粘土、粉砂、砂和礫石組成的沖積層, 這些沖積層廣泛
的覆蓋在臺灣西部海岸平原、河谷或縱谷上面,也分佈在臺灣較大的盆地內;此外,沖積層也造成了許多主要河流的氾濫平原和現代臺
地。
新社河階群的地質最早形成於第四紀的中更新世( 水井子臺地 )到全新世,大部份為「現代沖積層」,平緩的臺地堆積與其下的頭嵙
山層呈明顯的交角不整合。參考「臺灣地質」( 林,1974 )、「臺灣地質概論」( 何,1986 )等文獻,可將本區的地質年代及地層名稱簡化
為下表:
地質年代 |
地形景觀 |
| 地層名稱 |
| 1500年
|
10000年 |
數段之低位河階 |
| |
10000年
| ?
380000年 |
數段之高位河階 |
| 中壢層 |
380000年
| ?
450000年 |
山麓礫石堆積、形成新社臺地等。水井子臺地與大肚臺地 相連。形成廣大東勢河谷平原。堆積臺中盆地。
|
| 店子湖期 |
現世
|
2000000年 |
大甲溪流向於天冷、馬鞍寮附近由東西轉成南北向 |
| 蓬萊造山運動 |
1000000年
|
2200000年 |
火炎山礫岩、通宵砂岩、化石 |
| 頭嵙山期 |
4000000年
|
8800000年 |
馬鞍寮龍安橋化石 |
| 桂竹林層 |
三、新社河階群之形成原因推論
至於「新社河階群」的成因,依據筆者等實地探勘及比對相關文獻後認為其成因有下列可能:
係屬大甲溪各種營力作用所造成的河岸階地。
距今兩百萬年前的「蓬萊造山運動」,猛烈的撞擊力,造成陸地的抬昇,導致「大甲溪」水流方向的改變,沖積扇之扇端移化為堆
積河階群,其中最高處即現在的「水井子臺地」,即當初堆積原面( LH面,或稱為赭土緩起伏面 )所殘留下來的。而「公老坪河階」與
「水井子臺地」原與「大肚山臺地」相連,後來因「銅鑼斷層」發生,斷層西盤傾動為大肚山臺地,東盤斷層附近之「公老坪面」受斷
層拽引而降低,並向外傾斜( 林,1957 )。
河谷地形的發育史可分為壯年期、中年期及老年期。水流的各項營力,最初形成低平的「從順地形」;隨著時間的增加,河谷也不
斷的被侵蝕而加寬、加深,然後發生傾動性的隆起運動,造成「回春地形」,引起第一次的重新河流侵蝕作用,許多「流向」自由的水
流,又再形成「曲流」或「掘鑿曲流」。隨後,間歇性隆起運動停止,而形成了高位河階面( LT面 )。第二次的間歇性隆起運動,切割高
位河階面,而形成了一部份低位河階面( 林,1957 )。
低位河階面( FT面 ) 的另一個形成的原因則為較近時間內的河流沖積之後,經較大的水流侵蝕、切割或隆起所造成的。這兩種不同原
因所形成的低位河階面,有著明顯的差異,前者表層仍為紅壤礫石層,而後者的表土則通常為黑色壤土或粘土。
距今約兩千萬年前的「南澳造山運動」,使得臺灣古陸塊浮出水面。但在漫長的時間�堙A直到臺灣受到各種的風化、侵蝕,以及多
次的海進、海退,因此造就了現今臺灣不平凡的地形景觀面貌。就臺灣各主要地層的沈積物而言,受到海水昇降的因素,影響極大,而
海水的昇降又受到氣候的變化、冰川的消長所控制,不單單是地殼運動的原因而已( 胡,1995 ),其成因實在是「錯綜複雜」。
檢視「新社河階群」的各河階崖結構,從其剖面中仔細探究及由其中的岩層中,採集到「淺海相化石」,不難印證到這點。由於目
前只在下金星面及公老坪河階的河階崖電線桿編號金星枝38、40號及17、18號處採集到多枚海相貝類化石,包括「雙殼貝」、
「單殼貝」及疑似「象牙貝」等,其中一件「牡蠣化石」長12cm、寬10cm、厚度 4cm,證明本區河階地形,也曾一度是淺海低潮帶( 陳
順天,1996,與筆者等私下討論 )。其餘的11處河階尚未發現,因此這方面下年度有待努力。
四、「地形」教學資源
在新社河階群上,可供「地形學」做為教學資源者有臺地、河階、河階崖、河階群、沖積扇地形、瀉湖、曲流、攻擊坡、堆積坡
、沙洲、氾濫平原、地層露頭、斷層、不整合、假整合、膠結、透水層、不透水層、堰塞湖、現代沖積層等,詳細意義請見「名詞界
定」一項。
五、教學路線規畫
新社河階群上既有許多教學資源,實有必要規畫「教學路線」,經筆者等實地探勘結果,共建議列出10條路線供教學參考,本
年度由於時間不足,僅先就其中4條列出詳細資料於「建議」欄,其餘6條路線僅列出名稱,待下年度繼續努力。
柒、結論與建議
結論
一、新社河階群地形原有「水井子臺地」、「大南河階」、「水底寮河階」、「下水底寮河階」、「永居湖河階」、「南眉河階」
、「仙塘坪河階」、「十分河階」、「七分河階」、「上金星面河階」、「下金星面河階」、「公老坪河階」、「土牛河階」等13個河
階。
二、本區的地形景觀有河階、河階崖、臺地、曲流、攻擊坡、堆積坡、沙 洲、氾濫平原、地層露頭、斷層、不整合、不透水層、
透水層、堰塞湖遺跡、 沖積扇等。
三、新社河階群地層大部份為現代沖積層、部份地區為頭嵙山層。另外, 附近可供教學之地層有水長流層(
於中和抽藤坑溪附近 )
、桂竹林層( 馬鞍寮 附近 )、卓蘭層( 在石岡壩附近 )、后里臺地、大肚山臺地等( 在公老坪河階可眺望 )。
四、新社河階群底部大都為膠合不良之砂、粉砂、泥,更底部則出現岩化程度良好之砂岩層、頁岩層。
五、本年度從下金星面河階及公老坪河階的河階崖找到「淺海相化石」, 證明新社河階群過去曾經是「淺海」地帶,其地質年代
應介於「中更新世」到「全新世」之間。
六、文獻上過去將大南河階南邊碎塊( 代號「大南-s,LT4 ),誤為水底寮河階,應更正。
建議
一、「新社河階群」上的地形景觀教學資源極為豐沛,值得配合鄉土教學及環境教育規畫為一處極佳的「地形景觀教學資源中心」
,各教學路線建議規 畫為10條路線以上,本年度先規畫其中4條,每條路線的教學資源及各項資訊如下:
1、下金星面河階崖--公老坪線
本路線自石岡鄉外環道( 明德路 ),臺三線 173.3km,位於石岡國小附近的陸橋下有紅綠燈管制的路口為起點,往豐原的方向在此
路口往左轉不遠處即進入下金星面河階的河階崖,沿著食水嵙溪的小支流往上走之後再往公老坪的方向走,經過蜿蜒的山路,如車行
時速40KM/h、路上不逗留,約20-40分鐘可 抵達水源路與豐東路的交會口,以此為終點,全程約11KM;此線的教學點至少
有11個點以上,沿途不但風光明媚、空氣新鮮,還有化石可看,教學資源非常豐富。
2、土牛河階--南眉河階線--永居湖河階--水底寮河階線
本路線自臺三線158.5km 東豐大橋附近,土牛派出所旁起,沿臺中縣 縣道往新社、東興、中和方向前進,至水底寮河階崖終點,
全程約16公里 ,如車行時速40KM/h、路上不逗留,約35--40分鐘可抵達終點,此線至少有 9個點以上,沿途空氣新鮮,也有化石。
3、大南河階--頭嵙山--中興嶺--水井子臺地線
自東興國小學區邊緣的新六村起,延著往中興嶺方向的公路開車前行,可往臺中市,也可以上本河階群的最高處--水井子臺地,
此線的水井子臺地為「堆積原面 ( LH )」,而且位於現代沖積層與頭嵙山層的交會帶,在鄉土教學上非常重要。 沿線有 8個教學點以
上。
4、水底寮河階--下水底寮河階線
自東興國小往新社的方向車行約 1.5KM,可抵達通向「下水底」的T形路口;右轉再往前行約1.35KM至本路線之啟始點-下水
底土地公廟,由此處下車 後步行可通往大甲溪,全線共有 3個教學點以上。
參考文獻
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補助研究 )
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□ 聯勤總部測量署,1992;新社地形圖( 五萬分之一、圖號9521--ⅡNW )
□ 聯勤總部測量署,1992;東勢地形圖( 五萬分之一、圖號9521--ⅠSW )
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