恆春出火奇觀

出火位於通往嘉樂水的線道200(恆春路)左側,由東門橋開車前往約只需2分鐘即可抵達。

在此野外地點,行進路線沿下圖的紅色箭頭處河道,往上游行進。此河流切穿過墾丁混同層,有許多剪切、旋轉、崩移構造,因此岩層難以追蹤。
在河道可發現許多碎裂的頁岩塊、砂岩岩塊及火山礫岩岩塊。其中,砂岩岩塊及火山礫岩岩塊是上游的石門礫岩受侵蝕、搬運而來,火山礫岩成份為基性火成岩。

 

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。

墾丁層 出露在甯K半島上的墾丁層是另外的一個混同層,它和海岸山脈中的利吉混同層有或多或少相似的特性。墾丁層一名是詹新甫 (1974a 及 b) 所提出的,標準地點就是墾丁公園。本層分布在甯K半島的西部,但是它的分布範圍已因多次的詳細調查而逐漸縮小,很多以前認為是混同層的露頭現在多已改訂為中新世的正常岩層。根據最近的調查,墾丁混同層的主要分布地區是墾丁公園附近,向北可以延伸到保力和甯K一帶,再向北在車城以北公路邊的尖山,可能尚有墾丁層的殘塊出露。

墾丁層也是由雜亂而層理不顯的深灰色泥質到粉砂質沉積物組成,其中含有無數大小不等的外來岩塊。其泥質填充物經過強裂剪切運動而常呈現光滑的擦面或擦痕,有時含有相當多的基性火成岩及角斑岩 (keratophyre) 所組成的小礫石 。混同層中有時具有棕、藍或綠等色的條紋,略有層理的感覺。墾丁層中的外來岩塊有各種不同大小,直徑可自數公分到一公里左佑,依其含量多少的順序,主要岩石種類為粉砂岩、砂岩、粉砂岩和砂岩的互層、礫岩、枕狀熔岩、火山角礫岩及橄欖岩,其中以粉砂岩及砂岩所成岩塊的數量最多,常具有標準的濁流岩構造。礫岩質砂岩因為抵抗風化力強,常成為巨大孤立的岩塊,突峙在泥質填充物中,地形上顯示至為明顯。礫岩的礫石種類很多,有玄武岩、輝綠岩、輝長岩、花崗岩、和角斑岩等,大致和長樂層中礫岩的組成物相似。

墾丁混同層中含有不同的化石種煩,根據最近紀文榮 (1982) 所做超微化石的研究,其時代自漸新世到中新世不等,但是以中新世化石最多,因為其中最年幼的化石是中新世晚期,所以推定墾丁層是在中新世晚期或中新世與上新世之交時候所造成的。最近黃廷章等 (1983) 研究墾丁層中的鈣質超微化石,發現其中外來岩塊內含有上新世 (NNl6) 的化石,所以他們認為墾丁層的時代是上新世後期或更晚,可以和東臺灣海岸山脈中的利吉混同層為同時造成的。

各學者對墾丁層的成因皆有不同的看法,本報告舉出兩種意見說明於下。裴其等 (1983) 認為墾丁混同層中含有的礫岩岩塊中具有來自海洋地殼的礫石,代表由海洋中產生的蛇綠岩系的上部,其最可信的來源是現在已經消失的南中國海盆。至於墾丁層岩塊中基性火山角礫岩的造成,可能是南中國海盆在海底擴張時所發生的年輕斷層崖下的崖錐堆積。裴其等相信上面所說海洋地殼所造成的蛇綠岩系可能和海岸山脈中利吉混同層中的蛇綠岩系 (劉忠光等,1977) 來自同一母體,不過墾丁層中的蛇綠岩系岩塊是由母體向看西邊大陸方向搬運的,由大規模向西搬運的岩屑流 (debris flow) 所造成,再混雜由亞洲大陸邊緣而來的堆積物,就造成利吉混同層。

法國的培利提爾和史蒂芬 (Pelletier & Stephan, 1986) 認為墾丁混同層具有構造/沉積混同層(tecto-sedimentary me'lange) 的特色,是由構造和沉積雙重地質作用所造成。墾丁層位於一個大的逆掩斷層的前緣,就是甯K半島東邊的正常中新世地層向西逆衝所造成的斷層。墾丁層就在這個大斷層的斷面以下造成,所有材料來自斷面以上的正常中新世地層,因為受到斷層的推壓,其本身受到強烈的剪切和變形作用,成為混同層。墾丁層的時代和這個斷層運動發生的時代都在中上新世馬鞍山層沉積以前。他們認為這個斷層運動代表呂宋島弧和歐亞大陸相碰撞開始的時候,約在四百萬年到五百萬年以前,而墾丁混同層就造成在板塊碰撞的邊緣附近。他們又根據地球化學的分析結果,認為墾丁層中礫岩岩塊內的基性、超基性,和酸性火成岩礫都來自海洋地殼,也就是南中國 海盆,沒有來自亞洲大陸的材料。

出火即指圖中央,人立處。


出火的條件有三:
1.地下有甲烷
2.有提供甲烷穿出地表之通道
3.有良好的泥岩封閉,讓甲烷只能沿著通道(ex.斷層)冒出

野外圖解出火地區附近岩層約略分布及構造。可與上方實景圖相對比。

中央大學地質遙測實驗室張中白老師手繪。

Scaly Foliation鱗片狀葉理。


受強烈壓力剪切的泥岩,會有白色的黏土沿剪切方向生成。

Scaly Foliation鱗片狀葉理。
Scaly Foliation鱗片狀葉理。
受強烈剪動的泥岩,其表面受水流侵襲後,侵襲溝會較密集,且常會見到外形呈眼球狀的泥塊。成因如下圖。
左圖即眼球狀泥塊的成因圖示。可由SC構造判斷應力的方向。

墾丁混同層中殘存的完整岩層出露,仍保有原本的沉積構造。

 

在砂岩層中,可看出水流方向及能量的改變,以小圖為例,由下而上的能量衰弱,因而造成了自下方的平行層往上變化成左往右的單一水流沉積構造。

沿河道往上走至一開闊的泥岩露頭。

由坡面上攀的過程中,發現,從河床底的青灰色強烈剪切泥岩漸變成坡頂的具明顯層面的泥岩。

參與野外的同學與老師合照。上張照片中的泥岩露頭即位於人員後方的山谷裡;背景的稜線往左測延伸就是三台山山頂。
經由國軍演習場地的水泥道路回程。
圖為兩位辛苦帶隊老師的背影。右者為林殿順老師;左者為張中白老師。