大屯火山群

陽明山國家公園之火山地質(二)大油坑

大油坑位於台北縣金山鄉西南方的邊緣山區,介於七股山與大尖後山之間,距陽明山十四公里。由陽金公路台汽客運大油坑站旁的礦區產業道路上山,約行一公里即可到達(圖1與圖2)。


圖1.大油坑位於金山鄉西南邊緣,隔溪與大尖後山遙遙相望,終年蒸氣繚繞。

圖2.大油坑空拍全景。


目前該自然硫採礦已歇業停產(圖3),道路年久失修雨水沖刷毀壞芒草叢生不易通行。另亦可由擎天崗大草原下上磺溪,沿著金包里大路或漁路古道前往,途中即可腑瞰嶺腳庄平台草坡、大油坑溪及蒸汽爒繞的大油坑。大油坑這個地方不但是台北縣境內


圖3.大油坑外觀如炸彈坑窪地為典型的爆裂火山口。

圖4.大油坑是中國和台灣境內最大的火山噴氣孔區。

最大的火山噴氣孔區,也是全台灣及中國境內規模最大的噴氣孔與硫氣孔區。
範圍廣達三平方公里,其噴氣量大、十分猛烈與活躍,溫度可達120  以上,不但嘶聲驚人,而且遠處即可聞到硫黃的臭味。由噴氣孔噴出的物質大多為水蒸汽和少量的硫化氫,由遠處即可望見繚繞的白色煙霧在山腰不斷的冒出。大油坑噴氣孔或爆裂口(圖5與圖6)是火山氣體噴出地表所造成的窪穴凹口,四周岩壁陡峭,但受到火山熱液、噴氣的腐蝕,岩層顯得鬆散不穩定。由


圖5.大油坑曾經是台灣最有規模採硫地方,現已收回礦權停採,回歸陽明山國家公園進行遊憩區總體規畫。

圖6.大油坑爆裂火山口之噴氣孔與您凝積在硫氣孔四周的硫黃。

於地質脆弱敏感與危險,基於安全的考量,除了學術研究外,禁止遊客進入此未開放的區域內活動。
雖然大屯山火山群的火山活動早就停止,但殘餘的熱力仍然持續發威,高的地溫梯度異常高的地熱醞釀下,當雨水滲入地層深處,到達熱源上方,加熱後順著岩層的細縫冒出,就形成溫泉。大屯火山群的地熱與溫泉區包括有新北投地獄谷、大磺嘴之龍鳳谷與硫磺谷、竹子湖、小油坑、馬槽、大油坑、死磺子坪、焿子坪、金山等。其溫泉泉依水質化學成分、酸鹼值( pH) 的不同,可分為三類:

酸性硫酸鹽氯化物溫泉:又稱青磺,強酸性, pH值 1.3至3.9之間,溫度高,接近沸點,以馬槽、大油坑、小油坑為代表。

  1. 酸性硫酸鹽溫泉:又稱白磺,水質混濁,呈乳白色,pH值1.7至4.2之間,大都2.至3.1之間,溫度在攝氏60至80度之間,大磺嘴、竹子湖、死磺子坪、焿子坪、金山的溫泉都屬這一類,此類溫泉大都稍遠離地熱區,水溫遠低於其他地熱溫泉,相對而言可說是冷水 加上匯聚成乳白色的水塘,亦可構成別有一番風味的自然景觀,如冷水坑牛奶湖。
  2. 弱酸性至中性碳酸氫鹽溫泉:又稱鐵磺水,大都混合大量地下水,其pH值在5.9至7.6之間,接近中性多鐵質,流水所經岩石易染成棕褐色, 水溫四、五十度,亦可由由地下水間接加熱形成,如北投的龍鳳谷溫泉。

若於高地熱環境下加溫,水溫已超過沸點,則其在地下就已經汽化成水蒸氣,再猛烈噴出地表,便造成噴氣孔,這就是大屯火山群最特殊的地熱景觀。噴氣孔以噴發水蒸汽為主,其餘成分包括無色無臭的二氧化碳和帶有惡臭的硫化氫氣體,噴出的氣體溫度在攝氏120度左右或更高。
大油坑噴氣孔周圍常見黃色針狀或粉狀的硫黃礦物結晶,這是噴氣中所含硫化氫與二氧化硫(H2S,SO2)化學作用的結晶(圖5、6)。硫黃依其形成的方式可分為昇華硫、浸染琉與沉澱硫三大類。浸染硫是充填於岩石顆粒間隙裂縫形成稀疏濃密不一,散雜分布於岩石中,形成所謂的浸染型礦床,以焿子坪為代表。沉澱硫是由水中直接沉殿堆積生成,以冷水坑為代表。而由火山噴氣孔冒出直接以氣態硫經昇華作用變成固態的硫附著於附近岩石表面上,就稱為昇華硫(圖6),以大油坑為代表。
自然硫由火山噴口的昇華以及礦染或沉澱所產生,呈雙錐狀結晶、不規則塊狀或鍾乳狀、土狀等。此外亦可自提煉石油以及天然氣伴生之硫化氫回收之副產品,稱為回收硫。
硫的用途:製造硫酸,二硫化碳及各種硫化物藥品、農業肥料、照相底片、合成纖維、紙漿、漂白劑、農藥、火藥、火柴等,以及橡膠工業的加硫粉末及土壤改良等。中國古代發明的火藥,就是將硝石、硫黃、木炭(含碳物質) 搗碎,碾成粉末,經過攪拌混合配製成黑色火藥。
自從清康熙(1697)郁永和從福建千里迢迢來台灣採硫黃,至今也將近有四百年的歲月,曾與茶葉、蔗糖、樟腦共同名列台灣四大出口產品的硫黃,近幾年來由於石化工業回收硫與進口的廉價硫的加入,許多人便不再購買本土出產的硫黃,失去了市場,使得台灣採硫礦業完全沒落。1987年連當時台灣最現代、最新、最有規模也是最後僅存的,位於大油坑的德記礦業公司也吹起了熄燈號停止採礦,被收回採礦權,由陽明山國家公園進行總體資源復舊、環境整建與遊憩休閒旅遊和自然科學教育規畫,如何落實推展大油坑遊憩區所特有與規模最大的火山噴氣孔和硫氣孔等地質地貌之野外地質教育,積極開發有效管理,實為當務之急。