Beichi, Bridge no. 5 of Road no. 23: Sedimentary contact between the underlying volcaniclastics (Tuluanshan Formation) and the overlying forearc flysch sediments (Fanshuliao Formation)

At this stop (see Fig.1 for location) it exposes the uppermost part of the Tuluanshan Formation with epiclastics and the lowest section of the fine-grained turbidites of the Fanshuliao Formation (Fig. 2 and Fig. 3, Chen and Wang, 1988; Chen , 1997b). According to Chen (1997b), the epiclastic sandstone and conglomerate of the Tuluanshan Formation are up to 200 m thick at the locale. Conglomerates are matrix-supported with rounded andesite and limestone clasts up to 10 cm long. The epiclastic sandstones are thinly-bedded, non-welded and composed of detrital fossils and fragmented phenocrysts, displaying Bouma sequence typical of the products of turbidity currents. These deposits, which comprise high proportions of resedimented clasts that were originally accumulated in shallow waters, are interpreted as accumulated in a submarine and distal volcano-apron environment (Chen, 1997b).

 

鱉溪五號橋

鱉溪五號橋位於富里鄉往東河的23號省道上,在經過了小天祥後的標示牌後,即可明顯的見到此橋。

前往露頭需由叉路口右側的水泥路,下攀護堤後,往上游行約50~80m才可抵達。
橋下布滿火山集塊岩。約以橋為界,往東為大港口層,則幾乎不含有火山岩質的材料。
因此此處為都巒山層與大港口的交界處。

 

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。

都巒山層 都巒山層是覆蓋在奇美安山岩核心上的地層中的最下單位,為一個巨厚的火山岩層,直接掩覆在火成岩體之上或與火成岩體共存。都巒山層大部分由火山集塊岩、凝灰岩、或凝灰質沉積物組成,其成因顯然與下伏的奇美火成雜岩的火山活動有關,屬同一火山弧的產物,但是都巒山層也含少量玄武岩及石英安山岩。本層的厚度經估計為一千到一千五百公尺,岩性變化甚大。本地層由徐鐵良 (1956) 根據海岸山脈中的一個高峰都巒山所出露的厚層集塊岩命名。這個集塊岩層分布的面積略少於海岸山脈的一半,分布最廣的地方在山脈的中段,再向南北延伸。本層一部分是由在水中經過淘選以後的安山岩礫石所組成,代表火山碎屑岩經過再沉積以後的堆積,不是火山直接噴發的堆積物。

沿著海岸山脈的東斜面,在都巒山層火山集塊岩的上部或其附近有不連續的石灰岩凸鏡體出現。石灰岩的厚度由一公尺以下到超過十公尺,最厚處可達五十公尺,曾被命名為港口石灰岩。張麗旭 (1967) 發現在這些淺水石灰岩中有中新世早期到中期的浮游性有孔蟲,但是最近的化石研究 (鄭穎敏、魏國彥,1983) ,發現其中含有上新世的有孔蟲化石,而認定其時代為上新世 ;至於石灰岩中含有時代較老的化石,則被認為是移置化石。都巒山層本身缺少化石,其時代只能由其上覆岩層中的化石來推斷。最近根據超微化石的研究,指出都巒山層上部的時代在中新世中期到晚期之間,最新可以到達中新世與上新世的界線附近 (紀文榮等人,1981)。理查德等人 (Richard et al., 1986)最近的鉀氬放射性定年研究,指出都巒山層中岩石的年齡約在六.九 ~ 四.四百萬年之間。

大港口層 都巒山層的上面為一個厚的火山岩質碎屑岩系 (volcaniclasticsediments) 所覆蓋,這一個岩系由頁岩、砂岩和礫岩混合著火山物質成。在地質製圖上,徐鐵良 (1956) 曾將這巨厚的碎屑岩系分成兩個岩層組合,在下部的是礫岩--頁岩--混濁砂岩系,在上部的是頁岩--混濁砂岩系。前面的被稱為大港口層,後面的被稱為奇美層,兩個地層的標準地點都在海岸山脈中部的秀姑巒溪上。因為這兩個地層是漸變的,所以沒有清楚的界線存在。這兩層岩性的區分似乎只能反映局部地區中同一沉積岩體的岩相變化而已,畢慶昌 (1969) 認為在區域地質研究上可以把這兩地層合併為一層較為方便,稱之為大港口層。在小比例尺的地質圖上,大港口層已為大家接受作為這個富含火山岩質的巨厚碎屑岩系的代表。

大港口層大部分由沉積碎屑岩和火山質碎屑岩組成,是沉積在火山弧西側的層狀海相岩層; 在局部火山活動中止地區,則疊覆在火山弧之上,大港口層底部偶而可以找到安山岩的巨礫。大港口層的沉積物大致反映出一個較深海的沉積環境,其厚度可達三千至四千公尺。在海岸山脈南部地區,大港口層多為深灰色的泥岩、粉砂岩、及厚薄不一的砂岩,局部也含礫質泥岩及傾瀉岩塊,後者產狀和以後要討論的利吉混同層者相似。傾瀉岩塊中有蛇綠岩屑及含中新世化石的沉積岩屑 (紀文榮等人,1981) 。在海岸山脈的北部,大港口層的主要岩性是粉砂岩及泥岩,偶夾薄層砂岩,但在岩層的中部及上部有由不同岩類組成的礫岩厚層,厚度可達數百公尺。礫岩中的碎屑物大部為與中央山脈的板岩相似的板岩及變質砂岩,另外也有少量的蛇綠岩及安山岩碎片。

發育良好的濁流沉積構造是大港口層碎屑岩中的特徵,特別是下部的砂岩,因之王超翔及陳宗梓 (1966) 曾稱海岸山脈南部的大港口層為濁流層。砂層常有分級層的構造,在局部地區,旋卷層、流槽鑄型、重荷鑄型、槽鑄型、及其他的底痕構造非常明顯 (徐鐵良,1954 ; 黃富文,1977),此外準同時的崩移滑動構造也很普遍。這些現象都可以顯示弗立希岩相或濁流岩的沉積作用,這在世界上主要造山帶中都佔重要地位。臺灣西部褶皺衝斷帶的碎屑岩中很少這種標準濁流岩的沉積構造,縱有亦發育不良; 這是這兩個位於不同地質區中的地層在沉積構造環境上主要的區別。

大港口層內有大量的海相微體化石及極少的軟體動物化石,據張麗旭 (1967,1968及1969) 的研究,頁岩質沉積物中的有孔蟲的時代從中新世晚期到上新世,以上新世為主。最近超微化石的生物地層研究 (紀文榮等人,1981) 顯示大港口層的時代在上新世早期到更新世早期之間,通常大港口層的時代與其下伏的都巒山層在不同的接觸地點可以有所差異。在東側海岸出露的大港口層為上新世中期到上新世晚期,而沿秀姑巒溪出露的是更新世早期。大港口層與下伏的都巒山層的接觸關係有幾種不同的說法,諸如沉積漸變、假整合、及不整合等,紀文榮等人 (1981) 的報告顯示這兩個地層間有古生物間斷存在。

最近鄧屬予 (1979及1980) 的沉積學研究,曾把大港口層中的砂質岩層分為兩種來源。一來自火山弧,多含火山碎屑物; 另一來自古亞洲大陸的碎屑岩層,也包括厚層濁流作用造成的礫岩。前者多位於大港口層的下部,另名蕃薯寮層; 後者則以大港口層的上部為主,另名八里灣層。

 

Figure 1.

Geological map in the Beichi area and a cross section showing the major structures and stratigraphic units (after Chang et al, 2000). Circle refer to stop locations. Figure 3shows a photo taken at this stop.

Figure 2.

Stratigrahic column (from Chen and Wang, 1988)at this stop, Beichi.

Figure 3.

Stratigrahic photo (conglomerate of the Tuluanshan Formation) at stop 5-3, Beichi.

Figure 4.

叉路口的電線桿編號。

Figure 5.

下溪的水泥叉路。

Figure 6.

前往火成岩質露頭的路上。

Figure 7.

張中白老師講解中。

可見同學的腳下為火山集塊岩。

Figure 8.

張中白老師講解中。

可見同學的腳下為火山集塊岩。

後方即為鱉溪五號橋。

Figure 9.

火山集塊岩。

Figure 10.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 11.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 12.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 13.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 14.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 15.

火山集塊岩內岩塊。

Figure16.

火山集塊岩內岩塊。可見殘存的沉積構造。

Figure 17.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 18.

火山集塊岩內岩塊。可見殘存的沉積構造。

Figure 19.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 20.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 21.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 22.

火山集塊岩內岩塊。

Figure 23.

火山集塊岩內岩塊。