雪山山脈

雪山

「雪山」名稱是來自於泰雅族人普遍稱呼此山「Sekoan」(雪高翁,為雪山西麓北勢蕃稱呼),意為「岩壁的裂溝」,後簡稱為「雪翁山」或「 雪山」。這是因為泰雅族原住民見到雪山主峰南面的岩壁崩裂嚴重,造成許多縱向裂溝,形成特殊地形。雪山主峰的東北側下方,呈東北方向開口之長橢圓形窪地,日據時代許多地理學者認為應是圈谷( 冰斗)地形證據。但也有學者認為,此窪地開口下方並沒有一般認定冰河地形指標的懸谷及U形谷,認為只是岩壁因風化作用造成岩塊崩落而形成的「崩谷」地形。但最近楊(1999)的研究發現冰河直接證據的擦痕(Striation)和冰坎(Cirque threshold)等地貌,證實雪山圈谷在上個世紀的冰河期確實發生過冰河作用。並鑑定出冰斗與冰斗湖的存在與位置。

雪山標高三八八四公尺,是本省第二高峰,聳立在苗栗縣泰安鄉梅園村與台中縣和平鄉的交界。斜貫台灣西部,中央山脈西側,呈東北-西南走向,東北端由三貂角開始,向南沿伸到濁水溪北岸,長約一百八十公里。

雪山山脈的高度由東北向西南漸次增加,到雪山主峰時,到達最高點;由此南下,逐漸降低,到埔里盆地,日月潭至最低。其間受到淡水河,大安溪及大甲溪等河川的侵蝕,全山脈大致切割成為北部阿王山階段山地,中部的雪山山脈以及南部的埔里陷落區。

民國八十年成立的雪霸國家公園,大致以雪山山脈為中心。其中,五分之二強的地域,屬於本縣泰安鄉轄區,介於樂山南稜和雪山主稜,北稜之間,這塊大的地帶,山峰林立,叢林密布,除少數原住民曾深入狩獵外,幾無人跡可尋。

雪山山脈帶北部的地層

西村層

這是雪山山脈帶北部出露的最老地層。西村層這個地層名字最早是大江二郎(1931)用來代表臺灣北部烏來統下部的一個地層。這地層是由葉理發達的深灰色板岩和千枚岩質板岩所構成,夾有暗灰色、中粗粒,堅硬的石英砂岩互層,這種互層尤其常見於本層的較下部。西村層的主要露頭形成一條狹帶,構成一個背斜構造的軸部,從它的標準地點北橫公路臺中縣和宜蘭縣交界附近的西村向東北延伸到靠近宜蘭平原的員山附近。在少數早期的報告中,將西村層的下部稱之為中嶺層,但是在小比例尺的地質圖上實在無此必要,因為兩層的岩性很是相似。在標準地點背斜中心部分出露的西村層,厚度可以達到六百公尺,但是下部並沒有完全出露。由於沒有發現可資定年的化石,西村層的時代尚不能確定。因為認為它是整合在漸新世的四稜砂岩的下面,所以它的時代被推定為漸新世至始新世,但是準確的時代還須留待更多的古生物或其他定年資料得到後方能知道。西村層在岩性和地層層位上被認為可以和雪山山脈帶中部的佳陽層相當。

四稜砂岩

四稜砂岩是一個很重要的岩性層準,根據本砂岩的出現,可以將雪山山脈帶中出露的硬頁岩和板岩系分為若干製圖單位。這一個地層是大江二郎 (1931)首先用於臺灣北部烏來統中的厚層石英岩質砂岩層,其標準地點在北部橫貫公路上的四稜,屬桃園縣。本層的特徵就是以厚層淺灰色到灰白色石英岩質砂岩或石英岩為主,夾有暗灰色硬頁岩或板岩,砂岩混有炭質頁岩時常呈現暗灰的色調。炭質頁岩部分可以變為煤或石墨質煤的凸鏡體,因為含有太多的雜質,這種煤或石墨不值得開採。砂岩是中粒到粗粒,甚至可以達到礫石般大的粗粒石英岩。由於長石礦物的含量增加,有時也有長石質或亞長石質砂岩出現。砂岩中常見交錯偽層和波痕。本層的標準地點四稜在構造上位於北部橫貫公路上的一個東北走向的背斜層上。在這個背斜的東南翼,四稜砂岩厚約三百五十公尺,大部分由白色石英岩構成;但是到同一背斜的西北翼,四稜砂岩被一層厚約一百五十公尺的硬頁岩分為二部,其全部厚度可以增加到七百餘公尺。

四稜砂岩主要出露於臺灣的北部和東北部,最北分布在雪山山脈帶中的北勢溪及南勢溪與大漢溪的河谷中,都成小規模的露頭。在北宜公路的東段和北部橫貫公路上有分布較長的四稜砂岩露頭,零星分布的四稜砂岩也見於宜蘭平原西邊山地的頭城、礁溪、和員山一帶。南延到臺灣的中部,四稜砂岩的地層名字就為白冷層所取代;到了雪山山脈帶的東部,四稜砂岩的名稱又為眉溪砂岩取代,這都要在以後加以討論。四稜砂岩中的石英岩質砂岩通常不含可以鑑定的化石,只有其中的板岩質頁岩曾有一些時代不能十分確定的貝類和有孔蟲化石,尤其在其頂部較多,其他四稜砂岩中所發現化石的報導仍舊缺少可靠的證實,因之有關四稜砂岩的時代問題仍待研討。目前根據層序上的推定,暫時將四稜砂岩列入漸新世下部。

四稜砂岩是雪山山脈中一個含有炭質岩層的地層,其所含的煤或炭質頁岩僅發育在本地層的西緣,這意味著古海岸線應該在西邊,砂岩中的交錯層理也指出沉積時的古水流方向是從西向東。綜合岩性和沉積現象的特徵,可以顯示四稜砂岩當為一種濱海三角洲或淺海相沉積環境下的產物,沉積物的主要來源是臺灣島以西地方或中國大陸。

乾溝層

在本地質圖上,所有雪山山脈帶中位於四稜砂岩以上的變質泥質沉積物都被分為兩個地層單位:上層為大桶山層,下層為乾溝層。兩者都是市川雄一(1930及1932)所創立的名詞,屬於他所定的烏來統。臺灣中部的水長流層被認為是與這兩個地層相當。這兩層的劃分不太容易,而且缺少客觀的標準。乾溝層以受了變堅作用成為硬頁岩或是受了變質作用成為板岩的黑色到深灰色頁岩質沉積物為主。硬頁岩和板岩相當緻密,通常形成陡壁,呈現清晰的木片狀破裂面。乾溝層中所含砂岩夾層不多,但是砂岩的成分由下而上逐漸增加,所以慢慢的就由乾溝層遞變為大桶山層。大桶山層因為含有較多砂岩或粉砂岩互層,就以這一個特性和它下面的乾溝層分別出來;但是這種變化也是漸變的,兩個地層之間如無粗窟砂岩的岩段出現,實在沒有很明顯的界線存在。因此在不同的地層剖面上測算乾溝層的厚度也就不一,通常可以從六百公尺到最厚的一千二百公尺或以上,完全要看工作人員將乾溝層和大桶山層的界線放在什麼位置來決定。在所有乾溝層出露帶的東南部分,它的板劈理發育得特別好,在許多地方這種劈理和層理不一致。乾溝層和其上的大桶山層含有類似的有孔蟲和鈣質超微化石,表示兩者的時代大致相同,都是漸新世,但略可分出先後的順序,這將在大桶山層節中再加說明。舊報告中所稱的萱原板岩(大江二郎,1931)大部分由板岩質頁岩構成,這一個地層被認為可以完全和乾溝層相當。

大桶山層

從東北海岸南延到臺灣中部,大桶山層廣布在雪山山脈帶的主要褶曲構造的中間。本層的下部由暗灰色到黑色硬頁岩和顏色相近的灰色細粒砂岩和泥砂岩互層構成。硬頁岩和砂岩或粉砂岩彼此漸變,兩者間難作明顯的劃分,層厚通常在十公分到二公尺之間。堅硬緻密的泥質粉砂岩抗蝕力強,常沿著河床形成陡壁,地形上和砂岩的豚脊狀地貌很相似,這是大桶山層一個最顯著的特徵。大桶山層的上部由暗灰色堅緻的硬頁岩和砂質頁岩羼雜著少量砂岩或泥質粉砂岩的互層組成,硬頁岩或泥岩在濕的時侯呈塊狀,乾時就顯出良好的裂面或劈理面。一般層理有的明顯,有時也並不明顯,但是破劈理或板劈理比較發達。大桶山層的厚度在不同報告中曾有八百公尺到二千公尺的差距,目前尚無從標準剖面量出的厚度,因為本層的上下界限也常因人而異,沒有明確的規定,所以它的全厚難免有上述數字的差異。依据比較合理的估計,本層的厚度大約是在一千五百公尺左佑。

在雪山山脈帶的北部,大桶山層的下部岩層中夾有一個厚砂岩段,砂岩是暗灰色、泥質、細粒,並且含有少許硬頁岩的夾層,它的厚度大約是二百公尺以上。這個砂岩段曾被市川雄一(1932)命名為粗窟砂岩層(粗窟砂岩或粗窟層)可以成為大桶山層和其下乾溝層分界的依據,可是粗窟砂岩僅代表大桶山層下部的一個砂岩較富的岩段而已,而且只見於大桶山層分布地區的較北部。到了烏來以南,這個厚層砂岩段就逐漸消失不見,大桶山層變為以硬頁岩為主的地層,其中也夾有泥質砂岩的互層。更南到了臺灣中部,連泥質砂岩的夾層也逐漸減少,大桶山層以黑色到暗灰色的硬頁岩和板岩為主,夾有極少量的砂岩互層。這時大桶山層和乾溝層已經很難區分,所以有水長流厝這個地層單位提出來,用以包括北部的乾溝層和大桶山層。

大桶山層在許多地方含有狹小的玄武岩質火山碎屑岩,也有少量的玄武岩流,通常成為凸鏡體或不規則體。乾溝層中也含有火山岩體,但數量上顯然少得多。這種夾在大桶山層中的火山岩體在臺灣的北部又比中部多,它們的厚度從一公尺以下到數十公尺不等,大部是沿著層面出露在不同層位的硬頁岩或板岩的中間,但也有不沿著層面的。它們的水平延展情形不甚了解,因為由於草木的掩覆或是山勢崎嶇,很難追蹤它們確實分布的情形,可能真正的火山岩體數目和它們的分布情形比目前地質圖上所能表示的要多。這些火山岩體是和大桶山層沉積同時的火山噴發活動所造成的產物。

乾溝層加上大桶山層可以和臺灣中部的水長流層對比,因為它們的時代和岩性大致相同。這些地層中曾找到不少的化石,包括貝類、有孔蟲穎,和海膽類。在標準地點大桶山東北約三十公里處的魚行曾找到很多有孔蟲化石,經研究結果,都被認為屬於漸新世魚行組化石群,也就代表了張麗旭(1954)所謂的漸新世石槽階地層。最近微體古生物學家的研究,也主張大桶山層是漸新世的說法。在新的地質圖上,大桶山層和乾溝層(以及水長流層)的時代皆定為漸新世。

澳底層

在較早的文獻中,整合位在烏來統大桶山層以上的碎屑沉積物還有兩個地層:龜山層和屈尺層。這兩個地層的定義都嫌含糊不清,因而導致許多地層上的誤解,因此似已失去它們原來的意義。現今在雪山山脈帶中以硬頁岩和板岩系為主的烏來統的最上部地層改用顏滄波和陳培源(1953)提出來的一個新地層名稱澳底層來代表,澳底漁村在臺灣東北面的海邊上。這個地層名稱事實上也是一個很不確當的命名,因為出露在標準地點澳底的岩層大部為相當大桶山層(五指山層)的蚊子坑層,真正的澳底層倒出露在它的東南方貢寮和福隆海水浴場附近,所以有人建議要改用福隆層或貢寮層才對。然而澳底層的應用在地質調查上也已經有了相當長的歷史,對大部分的人來說也已經用得很習慣,為遲免創立過多的新地層名字起見,所以仍不加更改,在這張新地質圖上仍舊用澳底層這個名字。

在雪山山脈帶的北部,澳底層位在大桶山層的上面,兩相整合。但是澳底層不以硬頁岩或板岩為主,而是一個以砂岩較多的含炭質或煤層的地層,和四稜砂岩的沉積相類似。它的變質度極輕,只有輕微的變硬作用,和下面烏來統中有較高變質度的其他地層也不太相同。本層的主要分布是在雪山山脈帶的東北部,迄今還投有發現本層出露在新竹縣頭前溪的西南地區。本層在臺灣的東北部有兩條主要露頭帶,都呈東北走向,形成兩長條的向斜構造。第一條從福隆海邊開始,南延經過坪林到阿玉山,約有五十五公里長和五公里寬。第二條則在大漢溪的上游,位在高崗、巴陵,和秀巒一帶,長約四十公里,但是中間為一條右移斷層切為兩段。另外本層尚有一些小規模的露頭,分布在新店到烏來之間和頂雙溪的西南一帶。

野外調查製圖時可以將澳底層再分為二段:下為媽岡段,上為枋腳段。媽岡段厚約三百七十公尺,由深灰色頁岩夾有灰色細粒砂岩的薄互層組成。這些碎屑岩石只受到極輕微的變硬作用,具有不太明顯的葉理結構。砂岩則部分為雲母質,含有砂棒或波痕,在若干地方的砂岩含有鐵質或土鐵石的結核。砂岩和頁岩互層的厚度從數公分到數公尺不等;有些砂岩層可以厚到十公尺以上。枋腳段在標準出露地點厚約三百五十公尺,它是澳底層中的含煤岩段,大部分由厚層細粒到中粒的砂岩夾有黑灰色頁岩或炭質頁岩的互層所組成,砂岩--粉砂岩--頁岩所成的薄葉層也深具岩性上的特徵。砂岩是灰白色到青白色,每層厚約二十公分到二公尺以上,非常緻密,節理很發育,而且具有一種不太清晰的帶狀構造。上部的砂岩是長石質,微帶高嶺土化。澳底層中含有兩不純的煤層,都位在上部的枋腳段內,厚度至不規則,多在二十公分以下,通常沒有開採的價值,但是煤的變質度較西部麓山帶中可開採的煤層為高。從不同地方許多剖面的研究,澳底層的全厚約七百公尺左佑,其最大厚度或可到達一千二百公尺。

在澳底層一名首先被提出來的時候,在第一帶貢寮和福隆地區曾找到少許不易確定時代的化石,由於它整合覆蓋在漸新世大桶山層的上面,它也就被歸之為漸新世晚期及中新世初期。在早期地層學的研究上,澳底層曾被稱為最下部含煤層,以便和西部麓山帶的下部含煤層(木山層)區分。但是最近的研究,都認為在層位上澳底層可以和木山層相當,不過分別位於不同的地質區內

蘇樂層

這是在第二次(本次)改編臺灣地質圖時新提出來的地層名字,用以代表在雪山山脈帶中整合位於澳底層以上的第三紀最新地層,其時代可能屬於中新世的初期到中期(N5至N8)。這個地層出現於前述澳底層所構成的第二條向斜構造中,大致位於臺灣北部大漢溪和頭前溪的上游三光至秀巒一帶。最早日本海軍省派遣地質人員調查臺灣油田地質時(大井上義近等,1928),即曾報導在臺灣的板岩帶地區有中新世地層出現。以後顏滄波和蔣明振(1964)在調查中央山脈北部地質時,在大漢溪上游桃園縣的復興以南北部橫貫公路的巴稜和蘇樂一帶發現一個呈東北東走向的向斜構造,長約四十公里,寬約六公里。在向斜中間發現含有中新世化石的地層,其下伏地層為雪山山脈帶北部常見的大桶山層。顏氏等相信這些僅受極輕微變質作用的中新世地層可以和西部山脈中未變質的中新世地層相同,因之將其定為(由上至下):南港層、石底層、大寮層和木山層。至於這些中新世地層和其下以硬頁岩為主的大桶山層的關係,則被解釋為斷層接觸。可是以後在本區調查的地質人員(詹新甫,1976;湯振輝及楊健一,1976)都不支持這個斷層的說法,該向斜中的中新世地層和其下伏的大桶山層是連續的沉積(湯振輝等所提出澳底層中的假整合已為多數地質人員所否定)。根據雪山山脈地層層序的研討,在向斜中直接整合在大桶山層以上的是中新世至漸新世的澳底層,可以相當於木山層,再連續在澳底層以上的中新世地層就是本文提出來的蘇樂層。

蘇樂層中含有中新世的化石,根據張麗旭(1973)的有孔蟲化石研究,認為這些中新世化石相當西部山地汐止層中所見者,大致以化石帶 N8 為主,一部也有屬N7的可能,但是當時他相信 N6 主要相當西部山地中的大寮層。以後黃廷章(1980a)根據鈣質超微化石的研究,認為本層所含的化石可以相當超微化石帶NN4,也就是有孔蟲化石帶 N8 。不過黃氏把N8帶的相當地層提升為西部山地中的打鹿頁岩,即中新世的中期,這是他與張麗旭意見不同的地方。目前由於化石研究的進展,黃氏的意見較為大家所接受。張麗旭(1973)認為蘇樂層中的有孔蟲化石不但可以和西部山地汐止群中所含者相當,也可以和中央山脈中的廬山階化石相比。根據野外調查所見,蘇樂層和其下的澳底層以及再下面的大桶山層是連續相接,中間沒有間斷存在,換言之就是可以由中新統連續到漸新統。假如澳底層相當西部山地中的木山層,則在地層層序的研判上,蘇樂層應當包括西部山地中打鹿頁岩(南港層)、石底層,以及大寮層三個地層,這和顏滄波等(1964)最初的看法大致相同。現在蘇樂層中似乎缺少相當石底層和大寮層(N5至N6帶)的化石,但是化石的保存和出現受到很多地質和其他條件所限制,有的地層中根本缺少化石的存在,沒有這些化石的發現,並不表示沒有這些地層的存在。

根據塗明寬(未出版資料 所述,蘇樂層在標準地點的厚度約在一千公尺以上,其下伏地層為缺少化石的澳底層,兩者整合相接。蘇樂層的底部由厚約二百五十公尺的硬頁岩或板岩組成,呈灰色至深灰色,局部含棕色不規則的褐鐵礦結核。硬頁岩中偶夾砂岩薄層,層厚在三至七公分之間。砂岩為細粒、灰色、具有泥質。在本底部岩段的中間有一厚約五十公尺的砂岩,每層砂岩厚約一公尺左佑,偶夾少數薄層頁岩,砂岩中有交錯層及紋理等沉積構造。底部厚層硬頁岩之上為砂岩厚層,全厚約一百二十公尺,局部夾有頁岩互層。砂岩呈灰色至淺灰色,細粒至中粒,頗純淨,具有波痕、交錯層、以及生痕化石等沉積構造。厚砂岩以上為厚約一百公尺左佑的砂岩和頁岩互層,每層厚度在五至三十公分之間,其上部發現零星煤跡。砂岩為細粒,灰色,相當純淨。在本段岩層內可發現波狀層理、平行紋理,及生痕化石等構造。在砂頁岩互層以上為厚約二百公尺的厚層砂岩,呈灰色至青灰色,細粒至中粒,局部為泥質,層理不顯。厚層砂岩以上為厚約一百二十公尺的頁岩層,層理不顯,富含生物碎片。頁岩完整,幾乎不見曾受變質的現象。在這個頁岩層以上為厚約二百公尺的厚層砂岩,偶夾薄層砂岩和頁岩的互層。砂岩呈青灰色,略具鈣質,層理明顯,其中出現波痕、交錯層以及生痕化石等沉積構造。

蘇樂層的化石和時代雖然可以和西部山地的汐止群和中央山脈的廬山層相當,但是除此以外,三者的標準岩層剖面、上下層序和地層關係就彼此全不相同,因為三個地層分別位於三個不同地質區內,所以要用三個不同地層名稱代表之。根據地層學上岩石地層單位命名的原理,如果只有時代相同而其岩性和地層層序各不相同的地層單位,必須用不同的岩石單位名稱分別之,這就是本圖要提出蘇樂層地層名稱的主要原因。西部山地中的南港層到大寮層和雪山山脈中的蘇樂層在地層的標準剖面上已明顯表示各有不同,不過兩者都是以砂岩和頁岩的交替出現為其岩性特徵,厚度也多在一千公尺以上。但前者位於西部麓山帶地質區內,岩層未受變質,含有重要的煤系地層 ; 後者則位於雪山山脈地質區內,岩層已受輕度變質或變硬作用,僅含煤跡,並無可採煤層,由此可知這兩個地層顯然有不同的沉積環境。再者南港層到大寮層直接整合位於木山層之上 ; 蘇樂層則整合位於澳底層和大桶山層之上,兩者地層層序也不相同。至於廬山層則位於中央脊樑山脈地質區內,岩層以頁岩為主,砂岩不多,曾受較強的變質作用,目前多數已變為板岩,全部厚度達數千公尺,其下部和始新世地層相接,其間可能有不整合。這就是蘇樂層和其他地質區內的中新世地層 (南港層等及廬山層) 分別的地方。

雪山山脈由始新世至中新世之板岩及變質砂岩為主之岩系構成,在年代上屬於比較古老的岩層,位於台灣中北部,呈現東北至西南走向,略為偏西。整個山脈長約一百八十公里,寬約28公里,東以蘭陽溪斷層谷與大甲溪上游縱谷(合稱皮亞南構造線)與中央山脈分界,北起三貂嶺,南迄南投濁水溪北岸,由於受到大漢溪,大安溪及大甲溪的侵蝕,整個山脈被分割成北部的阿玉山階段山地、中部的雪山地壘以及南部的埔里陷落區三個地理區。雪山則恰位於雪山地壘的中心點,由此向外呈放射狀延伸,支脈綿亙北台灣。全山是由赤褐色頁岩、砂岩及板岩所構成。雪山地區並有多處的「圈谷」地形,其中最大最完整的是在主峰東北面下方,呈東北向開口的橢圓形大石礫坡,長達一公里,寬也有600公尺,海拔高度約3600公尺左右,雪山並且是是台灣冰河遺跡最多的地方。

為了保護雪山山脈的地質、地景與豐富的自然人文資源,政府於1992年七月將雪山山脈最主要的雪山地壘範圍,規劃成立了雪霸國家公園。雪山地壘以雪山為中心,呈放射狀分歧,可概分為六道稜脈,分別為主稜(大雪山稜脈)、南支稜(雪劍稜脈)、北稜(雪霸稜脈)、北東支稜(桃山稜脈)、東南支稜(志佳陽大山稜脈)、及東支稜(雪山東峰稜脈)。其中從雪山到大霸尖山這段十餘公里南北縱向的稜線,是整個雪山地壘中最峻峭的一段稜脈,自1928年日人沼井鐵太郎曾讚歎寫道「這神聖的稜線啊,誰能真正地完成這大霸尖山至雪山的縱走,戴上勝利的榮冠,述說首次完成縱走的真與美?」後,大家就將這段崩崖岩壁遍佈的稜線稱為「聖稜線」。成為登山者與泰雅族原住民朝聖與尊崇的目標。

 

 

 

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