晴朗的日子，上午由自然科學博物館出發，經由高速公路北上，於泰安休息站瞭望台北眺火炎山，黃褐色崎嶇而呈鋸齒狀的山丘，形成一令人印象深刻的特殊地形景觀。苗栗三義火炎山自然保留區位於大安溪北面——高速公路西側，占地約二百餘公頃。

　在地理上，火炎山為苗栗丘陵與台中盆地的分野，氣候上亦有極明顯的差異 。尤其於秋末至初春，台中地區白天常陽光普照，而於火炎山——三義路段則大霧迷漫，能見度差。

　地質上，本區是台地堆積層的一部分，由礫石混雜砂、土組成（圖1）。大大小小礫石堆置一起，其淘選度差（圖2）。台地堆積層在早期可能為古大安溪河口的沖積扇。由於地殼的上升運動，逐漸浮出水面，此一上升運動，現今仍持續進行。台地堆積礫石層上覆有紅土（赭土）或棕紅色的砂質紅土。礫岩層中夾雜之砂、泥與紅土，因含有鐵質，風化氧化而呈紅棕色。殘留土壤時間愈久，顏色愈鮮紅，而呈類似西遊記所描述西域紅色盆地火燄山之景致，名聞遐邇。礫石層由於礫石間孔隙大，透水性良好，且沉積物礫石間膠結不良，暴雨時雨水和地面逕流容易下滲，造成伏流 。流水下切容易且快速，結果造成本區常發生崩坍，形成現今的深谷、陡坡與石河（圖3）。近期更由於大安溪流域砂石採掘，對邊坡穩定的衝擊與破壞，常有土石流的災害發生。由於邊坡的不穩定，造成赭土的流失，風化土壤來不及補充，火炎山的風貌相形之下逐漸褪色，大不如前。

頭嵙山層火炎山礫岩層之地質意義

　頭嵙山層為台灣第四紀更新世之地層 ，主要分布於台灣西部麓山帶之西部丘陵與平原下（圖4）。頭嵙山層主要由灰白色至黃灰色砂岩 、灰色至暗灰色礫岩組成，其岩性鬆散，膠結不良，淘選度差。堆積層愈上，礫石愈多，依岩性可分為下段香山砂岩段（砂岩及頁岩為主），其上段稱火炎山礫岩段。在上新世或更早之中新世時期，台灣當時沉積盆地，其沉積物主要源自北方或東北方之大陸。沉積盆地由北向南加深，也由於澎湖——北港高區的阻隔，於此高地的北面，沉積物顆粒較粗 ，而於南部則多為細顆粒之泥岩地層。由於沉積環境的差異，造成一系列河流－沼澤－河口－潟湖－濱海－淺海－淺半深海，由北向南逐漸變深的沉積槽谷 。在海陸交接的沉積盆地，上面交織著三角洲式的湖泊、沼澤和時常變遷的河道。這種環境很適合泥炭或炭質岩層的孕育，形成含煤地層。由於地殼之逐漸隆起，台灣西北部沉積盆地逐漸抬升，而造成淺水環境之河口－沼澤－潟湖－濱海環境的含煤地層的分布，由早中新世（下部含煤層）－中中新世（中部含煤層）與晚中新世（上部含煤層），其分布南界與時推移。由早期台北、桃園、新竹為界，至晚中新世南莊層的含煤地層已推至嘉義之阿里山山脈。在南部地區 ，由於沉積盆地的加深、遠離沉積源頭與水下澎湖－北港高區的阻隔等重重因素，遂造成以細粒泥質沉積物為主的沉積。這種泥質沉積岩乃造成如台南、高雄月世界的惡地形；屏東鯉魚山、台南大小滾水的泥火山；或發生於台灣西南部、台南、嘉義沿海的烏腳病都與其沉積環境的自然背景及歷史淵源有極密切的關聯。頭嵙山層堆積時，台灣的沉積環境與地體構造，起了重大的改變。由於呂宋火山島弧（海岸山脈）與歐亞大陸板塊（中央山脈）碰撞擠壓，造成地殼的迅速隆起抬升。台灣中央山脈變質岩區之石英岩、變質砂岩等堅硬岩石經風化、侵蝕、滾動磨圓、河川搬運至沉積盆地中堆積，乃形成了今日頭嵙山層之台地礫岩堆積。換言之，台灣早期的沉積物源頭乃來自北方或東北方之中國大陸，而自上新世東寧造山運動以後，沉積物的源頭已轉移至中央山脈，由台灣本身供應自給自足。

玩石家的最愛—— 神龜紋石

　頭嵙山火炎山礫岩中之礫石，大都為石英岩或變質砂岩，岩質堅硬緻密均勻 。在自然環境中，因熱脹冷縮，風化產生龜裂。此龜裂的滾石或礫石，經浸泡於濃鹽酸中凸顯其裂紋，磨光加工處理後乃成賞石者之雅石（圖5）。

圖5.神龜紋石