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知識單元名稱:大安溪峽谷

名詞解釋:

  大安溪自坪林(白布帆)以降,轉向西流,河床漸漸寬闊,沿岸出現河階臺地,在卓蘭鎮內灣里以下,發展成為肥沃的沖積平原,直至西部海岸,一片平疇綠野,農產富饒。臺中縣東勢和苗栗縣卓蘭交界的大安溪河床,於20世紀末921集集大地震時,曾因車籠埔斷層擾亂帶的推升隆起,引發大安溪流水阻塞形成局部堰塞湖河段。多年來歷經颱風大雨所引發大安溪河水的急流沖刷夷平以及河道自然調整與平衡,逐漸形成了谷中峽谷的發育。近二年來颱風來襲,強風豪雨,豐沛雨水匯入大安溪的河谷,在湍急的溪流沖刷切割下,在蘭勢大橋以東之大安溪上游東勢段河床形成谷中谷之峽谷新地形景觀。


 

大安溪河谷中新發現之大峽谷新地貌,經傳播媒體報導轉瞬間即名聞遐邇遊客川流不息。

 

沿節理裂隙發育之峽谷地貌仿如千層糕為利刃所切一分為二,暴雨急流將溝谷侵蝕挖掘掏深加寛而成,氣態萬千。

 

疏鬆泥質砂岩或頁岩地層不耐流水沖擊極不穩定,於S型河道轉灣攻擊坡處,形成高三、四十公尺之曲流河谷,易崩坍毀壞,無法長久留存。

 

行水改道原瀑布沖擊所殘留如碗狀漥坑之壺穴清晰可見,唯四周岩石主要為頁岩或泥質粉砂岩,不堅固易風化碎裂成細粒岩屑之碎石坡,危險宜注意安全。

 


知識單元名稱:大甲溪石岡壩

名詞解釋:
  石岡水壩位於大甲溪下游,距東勢鎮約6公里。是一座於1974至1977年由國人自行設計施工的水壩(攔河堰),可供應大臺中地區的民生和工業用水。
  集集大地震對於水庫、水壩及攔河堰所造成的損壞,除了大甲溪流域的石岡壩因正好處在斷層帶上,遭到嚴重的剪力破壞外,其餘的受損狀況則倖屬輕微。石岡壩劫後的災情慘狀驚天地泣鬼神,慘不忍睹。
石岡壩為鋼筋混凝土的重力壩,由於車籠埔斷層由西南往東北的方向橫行穿過壩址,於是壩體因地層的不等量隆起而導致非常嚴重的結構體破壞。若壩體視為是由相同的21座溢洪道閘門的小單元所組成,可發現其第1到第9個單元,分別抬升隆起約9.8公尺,而第20個和第21個單元則僅隆起抬升約2.1公尺,因而第19個和第20個單元之間有著高達約7.7公尺的落差。此一不等量的隆起遂造成壩體間的拉扯斷裂,導致閘門嚴重受損以及整個控制操作系統的破壞失靈無法運作,引發水庫蓄水完全洩光,造成災後大臺中地區無水可用的窘境。

 

石岡水壩。九二一地震毀壞南側閘門後經修復之石岡壩空照圖。

 

921地震地表破裂切過石岡壩,造成北側閘門嚴重破壞。南側抬升9公尺,北側2公尺,兩側高低落差達7公尺,致使壩體斷裂毀壞。

 


知識單元名稱:烏溪九九峰礫岩惡地

名詞解釋:

  烏溪北岸頭嵙山層礫岩至為巨厚,多構成陡崖與鋸齒狀山嶺,而有九九峰之稱,此成群尖峰或孤峰至為壯觀。
九九尖峰景觀位於大肚溪中游之烏溪左岸,從臺14線草屯--埔里段之雙冬橋上可清晰觀察此一鋸齒狀山峰之地形景觀。形成鋸齒狀尖峰之原因是因為以礫岩為主的頭嵙山層火炎山相岩層受雨水沖刷後,填充在礫岩之間空隙的細粒物質被沖失,致使粒岩淘空崩落。另一方面,由於礫石間的相互堆疊,在侵蝕作用影響下,容易形成陡峭的尖峰。九九峰顧名思義,是由為數眾多的獨立尖峰所構成的地形景觀。九九峰頭嵙山礫岩崩落之礫石常於山崖及河道上堆積,大雨時節溪水暴漲,滾滾洪水夾帶大量土石,造成災害。乾季無水則形成石頭乾河。
  921集集大地震後受地震搖動影響而有大量礫石砂土崩落,形成一特殊的地質景觀。雙冬雙十吊橋遠眺墓碑山,地震前、地震後與今日大不相同,由草木茂密、光禿一片轉為今日逐漸恢復生機。九九峰岩因被地震震落而光禿,經過近幾年來調養已漸有草木滋生。但受地震影響,南投好山好水之風光不再,乾溪河床填滿礫石,大量的土石崩落充塞山谷形成石頭河,稱為乾河。此礫岩惡地形,整治不易。雖建有擋土牆等水利措施,但暴雨時可能帶來的災害難以預料。

 

國姓鄉乾峰烏溪右側火炎山惡地。

 

九九峰礫岩惡地形。

 

九九峰礫岩惡地形921地震前後對照圖,災後大地一片光禿禿形成慘白的大地。(資料由草屯國中白慧妍老師提供)

 


知識單元名稱:濁水溪集集攔河堰

名詞解釋:
  濁水溪集集攔河堰位於集集鎮林尾里,因有獅頭山和象鼻山形成的天然隘口,地理位置重要,又是濁水溪河道最窄處,因此攔河堰選在這個位置建造。集集攔河堰原設計蓄水量1千萬立方公尺,因混濁的濁水溪搬運大量的泥沙淤積,目前有效蓄水量僅剩餘一半約500多萬立方公尺,且持續惡化中。也由於濁水溪水利工程阻擋泥沙,嘉義沿海外傘頂洲正以每年四、五十公尺的速率消退中。集集攔河堰已漸漸失去其原先設計為提供六輕給水,防止雲嘉地區超抽地下水引發地層下陷的功能,如今幾乎成了名不副實的攔沙壩。
  集集攔河堰下游的濁水溪河床,本文中稱為集集峽谷,峽谷附近剖面的岩層依位態、分布與產狀分為A、B、C、D四段,皆屬於晚中新世至早更新世的卓蘭層。由上而下分別為:


D段:集集攔河堰上游,包含獅頭山與象鼻山二山在內,約呈北30至45度東走向,朝東傾斜約40~50度,由厚層砂岩夾薄層頁岩構成,在獅頭山南側,面臨濁水溪林尾隘口的峭壁上及集集攔河堰河床以及集集攔河堰水庫南岸都可以見到這一岩層的出露。這段岩層非常完整岩性堅硬強固,地形上形成明顯的單斜之豕背構造,也成為攔河堰二側極良好的基礎與依托。


C段:集集攔河堰下游約300公尺內,由厚層砂岩夾中至厚層的頁岩構成,褶皺構造顯著,推測屬同沉積崩移之構造。


B段:位於集集攔河堰下游約300公尺至800公尺間,大致是由厚層砂岩與頁岩互層。


A段:位於名竹大橋附近,由厚層砂岩與頁岩互層組成,有摺曲構造,由於初鄉斷層在附近,受到程度不同的擾動作用。

 

  濁水溪名竹大橋--集集攔河堰河段有車籠埔斷層、初鄉斷層與雙冬斷層。車籠埔斷層與初鄉斷層此二斷層可能為基底斷層。初鄉斷層位於車籠埔斷層之上盤,兩斷層間的卓蘭層有褶皺發育,如集集攔河堰出水口--名竹大橋間河床。名竹大橋位於名間--竹山間橫跨濁水溪,為921斷層地表破裂所經,故已斷裂毀壞,大甲溪流域地形也大幅改變。
集集攔河堰壩址位處卓蘭層地層。褶皺卓蘭層中垂直或傾斜之砂岩、砂頁岩互層,由於暴雨或集集攔河堰之排砂與洩洪,在河水大量沖刷侵蝕下,形成新的峽谷地貌,有臺灣的九寨溝之美稱。集集攔河堰出水口下游河床卓蘭層,據推測為淺海相沉積岩地層,多沙棒、生痕化石、貝類化石富集帶、波痕、含碳質物、煤屑岩層與層間礫岩。由於集集攔河堰之興建排沙與洩洪等水力措施,造成不定時急流的沖刷才顯露了卓蘭層中寶貴的沉積構造、褶皺和峽谷地貌,但在劇烈的沖刷與侵蝕作用下,這一切即將毀壞化為烏有,故應及早規劃資料蒐集,例如居住跡生痕化石Ophimorpha sp.有著淺海快速沈積環境的露頭,極為重要且難得一見,所有可能採集的標本必須設法緊急搶救保留,並作詳細照相繪圖記錄與研究,以留下重要特殊的地史記錄。


 

濁水溪流域名間-集集段地質圖。原圖參考台灣地質圖 埔里、南投圖幅。 a 沖積層t階地堆積層, ,Cl卓蘭層, Tkh 頭嵙山層火炎山相,Tks頭嵙山層香山相, Kc桂竹林層 ,Nc南莊層 Sk深坑砂岩。

 

集集欄河堰空拍全景。

 

集集攔河堰為建構於卓蘭層岩盤上,其出水口處河床多褶皺構造,依出露岩石構造可分為D、C、B及A四段岩層。

 

集集攔河堰-竹山名竹大橋(九二一災後重建)段,河床出露岩石為砂岩夾薄層頁岩具褶皺構造之A段岩層。

 

集集攔河卓蘭層多波痕與生痕化石沉積構造,可惜因攔河堰排沙洩洪與河床地質條件不良岩性軟弱,可能很快就從這個世界消失,宜儘速補救採集蒐藏資料留存。

 

集集攔河堰卓蘭層多波痕構造。

 


知識單元名稱:深層崩塌

名詞解釋:

  莫拉克颱風帶來驚人雨量,南部山區不是山崩就是土石流,嚴重者甚至深層崩塌,其主因是表層有起伏的山勢,表面以下80公尺的岩盤早已遭受地層壓迫破壞而碎裂,因此當雨量累積超過數百公釐之後,就會讓先前早就破碎的岩盤,因雨水之滲透,整個泡在水中,一旦過飽和後,順著交界面,迅速向下滑動崩塌而形成大型山崩,而荖濃溪東側左岸六龜—大津段扇平也有此類深層崩塌的地形,並形成大的沖積扇。

 

莫拉克颱風大水災引發大山崩為小林村滅村的主因。

 

三合溪(扇平溪)大量土石崩塌形成河口沖積扇。

 

荖濃溪與其支流三合溪交會口處之沖積扇。

 


知識單元名稱:瀑布

名詞解釋:

  淅瀝嘩啦雨水落地變成地表漫流或涇流,沖刷挖掘而成紋溝、大、小溝,逐漸發育而成河谷。地形上幼年期的河谷形狀為狹而深的V字形。山區幼年期河谷除V字形特徵外,大多礫石磊磊、流水淙淙,為礫石或岩塊河床。多潭坑、湍流、峽谷、瀑布及瀑下深潭。台灣地處造山帶,山區河床坡度陡峭,由河谷上游及兩側滾落的大小岩塊甚多,阻礙水流通暢。流水越過岩塊,洶湧激盪而成湍流。如河床某一部分,坡降過大,形成斷崖峭壁,河水流過,飛逝而下,遠遠眺望,好似白布下垂,而稱瀑布。

 

宜蘭縣礁溪五峰旗瀑布全長一百餘公尺,共分三層,此為中層(第二層)瀑布,水由崖壁傾瀉而出,長約30公尺。

 

五峰旗瀑布之最上層(第一層)瀑布長約50公尺。

 

孕育於石英岩之礁溪鄉白雲村(白石腳)猴洞瀑布為蘭陽十八勝之一。

 

桃園縣復興鄉小烏來瀑布落差約60公尺,氣勢雄偉壯麗,水花四濺,煙霧縹緲。

 

十分瀑布落差約20公尺,寬約40公尺,天然瀑布經人工略加整修後號稱全台最大的簾幕式瀑布。

 

宜蘭縣頭城鎮金盈瀑布。

 

頭城鎮金面里石燭坑之金峰瀑布或金面瀑布。仰望瀑布,噴珠飛玉,傾瀉千丈,令人心曠神怡。

 

澳花瀑布:位於宜蘭縣南澳鄉澳花村黑色片岩與大理岩組成的山谷中。飛瀑直瀉,氣象萬千,水量豐盈,聲如轟雷,瀑下深潭長約80公尺,寬約60公尺。

 

草嶺蓬萊瀑布:千丈水瀉,氣象雄偉。

 

宜蘭縣冬山鄉中山村板岩區之中山瀑布,亦稱新寮瀑布。