Wuling, Backbone Range: Miocene slates

The slate unit at Wuling area (see Fig. 7 for stop location) is typical of the Western Backbone Range and is characterized by northwest-vergent folds with moderately southeast-dipping axial planes and northeast-trending fold axes. Folds are tight to isoclinal, and cleavage varies from axial planar to convergent fanning in sandstones and divergent fanning in slates. The slaty cleavage is associated with a downdip lineation which is parallel to the stretching direction indicated by distributed fibrous overgrowths and elongate chlorite-mica aggregates (Figs. 2 and 3). These microfabrics are ubiquitous throughout the schists and slates of the Central Range. Pyrite pressure shadows record diffusive mass transfer and growth of syntectonic fibers that record progressive changes in the incremental extension direction. In this area, these fabrics display noncoaxial strain histories consistent with west-directed thrusting as is typical of most of the prowedge. Chlorite mica aggregates that define the stretching lineation form by crack seal growth of detrital seed nuclei (Clark and Fisher, 1995). The individual porphyroclasts are ellipsoidal, with long, intermediate, and minor axes parallel to the principal axes of the finite strain ellipse. In this area, these features record extension parallel to the dip direction. Another feature common to this part of the Backbone Range is the appearance of a crenulation cleavage that is steeper than the earlier slaty cleavage. (Excerpt from the Pre-Conference Field Trip Guidebook, Penrose Conference on “Tectonic, Climate, and Landscape Evolution” 2003)

 

下述區域地質說明摘自何春蓀(1986)「台灣地質圖概論-台灣地質圖說明書」。經濟部中央地質調查所出版,台北,共164頁。

廬山層 廬山層是一個新的地層 名稱,首先被用在第一次編印的臺灣地質圖上,它代表所有分布在中央山脈的脊樑山脈帶內中新世的硬頁岩和板岩系。它的標準地點是南投縣仁愛鄉東面的廬山溫泉,中新世的有孔蟲最早被發現在該地出露的板岩和泥灰質團塊的中間。這個化石地帶出露在中央山脈能高越的西坡上,東西延展約有十四公里的寬度,張麗旭 (1962b及1963a) 稱這個化石群為廬山階。 但是廬山階只是一個時代地層單位,純粹由化石的內容來決定,所以它不是一個適宜於編圖用的製圖地層單位。

在編製木圖的時侯,特別提出廬山層的岩石地層單位,用來概括原來張氏所謂廬山階中以硬頁岩和板岩為主的地層。

廬山層大部分由黑色到深灰色的硬頁岩、板岩及千枚岩和深灰色的硬砂岩互層組成,含有零星散布的泥灰岩團塊,它的全部厚度估計當在數千公尺上下。本層主要分布在脊樑山脈帶中,和它西邊的書山山脈帶中間可能隔著一個斷層,這就是梨山斷層或蘭陽溪斷層。本層北自宜蘭縣的蘭陽溪平原開始,向南延長,沿著中央山脈的嶺線經過合歡山、能高山、到秀姑巒山,大約有一百五十公里的長度,數公里到十餘公里的寬度。在玉山地塊以南,廬山層又出現在荖濃溪的東側山地,南延到屏東平原東邊的山地,再向南直達甯K半島,以及東部的知本和大武一帶。由於缺乏詳細的調查資料,在地質圖上廬山層的分布雖然相當廣泛,但是仍舊有很多可以懷疑的分布地點。廬山層在中央山脈中確實的分布情形,要等到以後更多的地質調查工作完成後方能明瞭。

廬山層中所含的化石當然以張麗旭所鑑定的廬山階化石群為主。最早張氏認為這些化石以中新世早期的阿啟坦階 (Aquitanian) 為主,也包括其上的保加利階 (Burdi-galian) 和蘭安階 (Langhian) 。以後的化石研究,則認為旗山階的時代應該以中新世的中期為主, 即相當有孔蟲化石的 N7 至 N9 帶 (張麗旭,1976)。根據紀文榮 (1978) 研究高雄縣六龜附近相當廬山層的地層中超微化石的結果,認為廬山層可相當超微化石的時代 NN3到 NN5帶,時代稍老,他認為一小部也有屬NN2(?) 的可能。廬山層地層的下部有一部分岩石中並未產生化石,所以廬山層的範圍比廬山階化石分布的範圍要廣,現在可以認為廬山層的時代是中新世的早期至中期,大約和臺灣西部山地內的南港層、石底層,以及大寮層相對此,也可以和前述雪山山內脈帶的蘇樂層相當。

最近由於地熱資源的探勘,在廬山層標準地點的廬山溫泉一帶曾作較詳的地質調查,可以把廬山層的標準剖面分為上中下三段 (張寶堂,1984a) ,全厚可達五千公尺以上。下段名春陽段,厚約三千五百公尺,以暗灰色板岩為主,偶夾薄層細粒變質砂岩或粉砂岩,局部出現厚層變質砂岩。在萬大水庫附近,本岩段內夾有數薄層凸鏡狀玄武岩質火成岩。所有廬山階的主要化石群大部產生本岩段內。中段名鳶峰段,厚約七百公尺,由青灰色細粒變質砂岩及暗灰色砂質板岩組成,以砂岩為主,含有不規則的石英脈。上段名昆陽段,出露厚度在一千公尺以上,頂部未全露。本段由葉理發育完整且具有絲絹光澤的千枚岩組成,偶夾薄層或厚層變質砂岩。

在臺灣的北部,只有在宜蘭縣的清水和土場地區所見的廬山層因為探勘地熱而有較詳細的調查。該地的廬山層仍舊可以分為三段 (吳永助,1976) : 中段以細粒變質砂岩為主,夾板岩的互層,厚四百到八百公尺,名仁澤段; 上下兩段都是暗灰色厚層硬頁岩或板岩組成,局部夾有薄層細粒變質砂岩,岩性至為單謂。這三段劃分的廬山層和標準地點所見者是否相當,須進一步詳加調查,不過本區似乎缺少明顯的底山階化石群,只有在其東北的蘇澳一 帶 廬山層中曾出現中新世的有孔蟲化石。

到了臺灣南部的荖濃徯和南橫公路一 帶,相當廬山層的地層經詹新甫 (1964) 命名為樟山層,又由李錫提 (1977) 命名為梅山層,地層中含有相當廬山階的有孔蟲化石 (張麗旭,1975及1976) 和超微化石群 (紀文榮,1978 ; 黃廷章,1980b) 。岩層以灰黑色硬頁岩為主,變質度已較低,局部夾有薄層到中層砂岩。本區地層受到斷層切割,厚度難以估計,但至少在一千公尺以上。再向南到屏東縣潮州以東的來義地區,因為南迴鐵路的籌建,又有比較詳細的地質調查。該區相當廬山層的地層被命名為義林層和其上下的板岩和硬頁岩岩段 (葫賢能等,1981) ,全厚到達一千公尺以上,主要岩性為厚層板岩及硬頁岩,含有砂岩及板岩的互層及灰黑色變質砂岩的夾層,其中局部曾發現中新世的化石佐證。

臺灣東部相當廬山層的地層出露於臺東縣知本和大武間西側的山區,也因為探勘地熱資原和規劃南迴鐵路而有較詳細的調查。東部廬山層的岩性和標準地點所見者有相當大的差別,因為其中含砂岩特多,故被命名為知本層 (李春生、張寶堂,1984) ,可以分為六個岩段,全厚至少在五千公尺以上。其中三個岩段由灰色、淡灰色、或深灰色的細粒變質砂岩組成,其中在知本、金崙一帶,部分變質砂岩已具有片理狀,中間夾有灰黑色板岩,砂岩中含無數不規則的石英脈。另外三個岩段以板劈理至為發達的深灰色至灰黑色硬頁岩、板岩或千枚岩為主,偶夾薄層砂岩。全岩層中缺少化石,故無時代佐瞪,只有在金崙以南的板岩中曾報導發現中新世有孔蟲化石的碎片,似乎可以說明其有屬中新世的可能。但是因為知本層中砂岩特別發達,和一般廬山層的岩性不同,也有人懷疑知本層局部有屬漸新世的可能。最近葫賢能和詹新甫 (1984) 也把本區相當知本層的地層分為七個岩段,仍舊以變質頁岩和變質砂岩的交替出現作為分段依據,不過他們認為頁岩的變質度較低,很多只有硬頁岩的程度。他們認為全岩系為厚達一萬公尺以上的地槽沉積物組成,其形成和海底濁流有關,其中發現很多沉積構造現象證明其沉積環境是大陸坡的邊緣部分。

在脊樑山脈內中新世的廬山層和始新世的畢祿山層直接接觸,除上面說過的南橫公路以外,中間還沒有找到含有漸新世化石的地層,這種地層上的缺失並沒有發現任何交角不整合或其他可見的間斷。若干地點在這兩個地層相交處發現礫石層,此即所謂 N礫岩,這很可能代表中新世和始新世間的基底礫岩 (張麗旭,1972) ,然而這種可能代表不整合的礫岩也只有局部出現而且也不太明顯。在中央山脈的東坡上許多地方,廬山層和先第三紀的變質雜岩直接接觸,中間應為不整合關係,但是兩者間的確實接觸關係,也因為受了後期的變動或者露頭的欠清晰而不太分明。

 

Figure 1.

Field Stop Location

Figure 2.

Pyrite pressure shadow (viewed to the northeast) showing a progressive clockwise rotation of the incremental extension direction and finite extension of 800%. This pattern is consistent with top-to-the northwest thrusting.

Figure 3.

Chlorite-mica aggregates from the Central Range.

Figure 4.

朱效祖老師講解中 。

Figure 5.

停車場旁的板岩露頭 。