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2010年10月3日

野地旅0185:鹿寮線形槽溝開挖[台東鹿野]

地點:台東縣鹿野鄉永安村上鹿寮聖安宮旁
日期:民國九十八年九月一日
性質:地形室考察(帶隊老師:楊貴三、沈淑敏)

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  *活動構造槽溝開挖,右起三人依序為稜翔學長、彰師大地理楊貴三教授以及台大地質陳文山教授。

  為了參觀這次的槽溝開挖,我們一行四人(楊貴三老師、沈淑敏老師、稜翔學長和我)提早一天前往花蓮市,與花蓮師院退休,專長為地球科學的李思根教授會合,準備一同驅車前往;另一方面,台大地理系則有一台遊覽車自台大校門口直抵槽溝開挖現場,總之,這個地方就是充滿了濃濃的學術氣息。

  槽溝開挖又稱作挖溝,其作業有一套嚴謹的流程。首先,必須進行「場址調查」,以歷史地震斷層紀錄或地形調查,標示在1/25000或1/50000的地形圖上,並記錄GPS座標。其次,實地進行「地形測量」,以預定開挖的槽溝為中心,至少涵蓋四周40平方公尺,且所呈現之地形圖比例尺不得小於1/500。以二步驟為事前調查。

  第三步為「槽溝挖掘」,其大小視可挖掘的面積與堆土區的範圍來決定,依照選定地點的環境(地質等),一般槽溝寬約8-10公尺,深約3-5公尺(2-3階),長約20-30公尺,每一階槽溝的高度約2公尺,階面寬約1.5公尺。第四步為「安全設施」,設立鐵絲網、告示牌等,並以防水布覆蓋挖掘之土方。此二步驟為開挖過程。

  第五步是以刮刀「清理溝壁」,讓細部的沉積構造、斷層以及層面能夠顯現出來,並以鐵釘、色條標示之;第六步為「設網線」,在溝壁上設有水平與垂直的網線,垂直線間距為1公尺,水平線間距為0.5公尺。假若沉積層為礫石層時可以改為垂直線間距為2公尺,水平線間距為1公尺;第七步為「為照相與描述」,每一網格逐一拍照,照片拼貼後現場描述與記錄。之後將照片掃描為數位檔後拼接,剖面描述內容包括地層分布、斷層位態、定年標本採樣位置,以利之後的學術研究與討論。此三步驟為挖溝後的資訊整理。

  我們抵達時,溝早已挖好,許多學術界相關的人士、碩博士生也抵達此處東看西看(似乎只有我一個是大學生),在陳文山教授的簡單介紹下,我們看到了一些有趣的沉積構造,例如土壤液化的證據、礫石層的覆瓦構造等。有一個小小的斷層面,不太清楚,錯動量也小。


  *槽溝開挖工程告示牌,工程名稱為古地震研究。


  *可以在槽溝中清楚看到礫石層(右下)與泥層(左上)的分界。


  *土壤液化的層面,可以在泥層中看到一個波浪狀的介面,推測是受到地震擠壓而形成。


  *礫石的覆瓦沉積構造,可判斷出沉積時河水由右流至左,沒學過的人真的看不太出來。


  *手指處小小的逆斷層,一條斜線。

  此行的楊老師、沈老師都是研究地形學的學者,和陳文山教授等地質界學者最大不同處,在於對「活動構造」的認定。地形學以地表地形作為判斷依據,例如看到連續的三角切面、連續的孤立小丘、多條河流轉向等地形特徵連成一線時,就懷疑可能有斷層活動在此發生,但因為沒看到,不能確定,所以稱之為「線形」,再依其地形證據的分量,將線形分作確實度一、二、三級與推測位置。舉例來說,斷層錯動在地表所形成的「斷層崖」若被發現,就是確實度一級,若斷層崖被河水侵蝕殆盡,只能從旁連接,那就是推測位置。

  地質界則仰賴挖溝,眼見為憑通常是地質界的堅持,地形學所判釋出的線形,對於地質界而言只是「推測」,需要更多露頭、挖溝來證明,但是現在台灣人滿為患、寸土寸金,找到地方挖槽溝談何容易,因此需多地形證據對地形學者而言「再明顯不過」的地方,地質學者仍持保留態度。此次陳文山教授有參考楊貴三教授對於鹿野斷層(鹿寮線形)的地形判釋來選擇挖溝地點,楊老師利用立體鏡在航空照片上判釋出鹿寮線形,並且在此位置有「反斜崖」的形成,故在此處挖溝,也確實在剖面中從礫石覆瓦構造的扭曲,看出了反斜崖的存在,證實此處地底可能有「盲斷層」,也就是沒有斷裂到地表的斷層的存在。


  *礫石沉積構造的扭曲,大致如紅線所示。


  *挖溝位置附近可見道路凸起,為反斜崖所在。崖後有一背斜構造。

  從陳文山教授在挖溝中所發現的蛛絲馬跡,以及現生的環境,我們也能推測此處的環境是如何的。起初,在挖溝位置西邊的溪流沖出一沖積扇,挖溝位置便位於沖積扇上,由上游(西)向下游(東)堆積礫石形成覆瓦構造;後來,鹿野斷層活動,雖未使地表破裂,但產生反斜崖(造成原本應水平於沖積扇面的礫石層反向傾斜),令原本向花東縱谷緩斜的沖積扇面上有凸起,形成一個規模不大的堰塞湖,並因為「侵蝕基準面」的升高,水流速降低,開始沉積泥沙,而隨著鹿野斷層的活動,泥沙中出現了土壤液化的現象。後來,河水切穿較南方的反斜崖,堰塞湖水退去,形成現在樣貌。


  *挖溝環境推測示意圖。


  *挖溝位置地圖,開挖地點在聖安宮附近(紅點),位在沖積扇扇面上。

  以上不論是地形、地質界的互動,或者是鹿寮此地的環境,都還有待更進一步的研究,陳文山教授預計還要在槽溝附近,鑽探五個井作岩心的分析(當然我在寫這篇網誌時,鑽探作業早已完成了),確認斷層的位置,如果大家有興趣,我想隨時注意經濟部中央地質調查所的研究報告(此案為地調所委託陳文山教授執行),應該是個不錯的選擇!而我呢,看到了別的領域的人如何作研究,是既新鮮,又富有意義的一次考察。至於各位看到此篇網誌時,是否還有沒有機會看到這個槽溝,我也不確定了,因為,挖的地是和人家租的,開挖者有回填義務唷!一般地主很不願意讓人家開挖,這位地主據說是非常阿莎力,租一個月只花兩萬的樣子,不過或許也正好此處是拋荒地吧。

  我們在回程時原本要去看另一個「安定橋」的槽溝,不過時間來不及,剛好搜尋到相關網頁(如下參考資料),大家可以自行參閱。
 
 
一、參考資料
1.槽溝開挖作業

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