苗栗明德水庫區地質介紹

←圖1.卓蘭層為厚層砂頁岩互層具韻律層理。節理為岩層的破裂面，在破裂面的岩石易風化為土壤，因此植物易沿節理處生長。

　苗栗明德水庫至獅潭公路沿線岩層多變化，各地層組成之砂岩、頁岩或砂頁岩互層差異大，岩性軟硬、抗風化能力之大小，在地形上表露無遺，地層極易辨識(圖1～圖5)，且沉積構造顯著(圖6～圖8)，含化石豐富(圖9)，為對地球科學業餘愛好者野外實習地質考察的良好路線。本路線位於苗栗市的東北方，屬苗栗縣頭屋鄉明德村，為苗126號縣道。主要沿明德水庫北岸，依後龍溪的支流老田寮溪的上游開闢而成，在獅潭鄉的紙湖村與台3號省道相銜接，全長約9公里。

　在中新世時期，大約2千3百萬到5百萬年前，台灣歷經了滄海桑田之劃時代變化，以海退與海進為一輪迴的三個週期性沉積循環。每一輪循環都含有海退時期的含煤砂質沉積層和海進時期的海相泥質沉積岩層。每一沉積循環都由含煤的地層開始，表示海水後退和陸地逐漸擴大，這是潟湖、河口灣或潮汐平原的沉積環境，間或有海水的入侵；然後發生大規模的海進，造成海相地層堆積覆蓋在含煤地層的上面，完成了一輪沉積循環。海相地層多屬淺海相泥質沉積，代表每一沉積循環中，沉積盆地下沉或海水面上升入侵時的堆積。

　中新世沉積盆地由北向南逐漸加深，沉積作用也配合著盆地的下沉而進行。隨著區域性海水的加深，陸台型含煤地層的沉積，往南就逐漸被海相地層取代。但盆地下降或海面上升的速率，是由中新世早期向晚期逐漸減緩，因之愈年輕的含煤地層，就向南分布得愈遠。這3個沉積循環可以綜合成3個群：野柳群(中新世早期)、瑞芳群(中新世中期)和三峽群(中新世晚期)。在北部出現地層的先後依序為五指山層、木山層、大寮層、石底層、南港層、南莊層和桂竹林層。其中含煤地層為木山層、石底層和南莊層。南莊層為中新世晚期的含煤地層，早期稱為上部含煤層。

　在明德水庫地區出現的中新世地層為南莊層和桂竹林層。其後上新世和更新世的地層有錦水頁岩、卓蘭層、頭嵙山層和近代的沖積層。南莊層和桂竹林層，根據岩性的不同，如砂岩、頁岩或砂頁岩互層，又可分為2至3個段，分別為南莊層中的東坑層和上福基砂岩；桂竹林層中的關刀山砂岩、十六份頁岩和魚藤坪砂岩。簡單的說，明德水庫地區所能見到的地層分別為東坑層、上福基砂岩、關刀山砂岩、十六份頁岩、魚藤坪砂岩、錦水頁岩、卓蘭層、頭嵙山層和近代的沖積層(圖10與表1)。

　這一系列堆積的岩層，就如同由一層層、水平與後來居上的沉積造成的三明治一般。當受到地殼的變動擠壓作用時，原為水平的地層，就可能產生波浪狀的褶皺，形成向斜與背斜構造(圖11與圖12)，如仁隆向斜、出磺坑背斜和紙湖向斜。

圖2.錦水頁岩岩性軟弱易風化，於邊坡下方常有碎屑物堆積。	圖3.鈣質膠結砂岩有如洋灰，岩性堅硬與軟弱之泥質頁岩形成差異侵蝕之強烈對比。	圖4.上福基砂岩夾含煤層
圖5.南莊層砂岩常有明顯原生沉積構造平行層與交錯層	圖6.波痕與生痕化石。魚藤坪砂岩沉積時受波浪擾動而產生波痕，且沉積表面多網狀的生痕化石(生物爬痕，砂棒)。	圖7.砂岩層理面之生痕化石
圖8.生痕化石。關刀山砂岩由砂岩與粉砂岩組成，多垂直地層面生物鑽孔之砂棒化石。	圖9.錦水頁岩、魚藤坪砂岩與關刀山砂岩層多甲殼類等螃蟹化石。	圖10.明德水庫地區地質圖(參考經濟部中央地質調查所苗栗地質圖幅繪製)
圖11.褶皺示意圖：A.未傾伏褶皺；B.傾伏褶皺；C.傾伏褶皺水平切面地層變化示意圖。	圖12.老田寮溪河床出露砂岩與頁岩互層之東坑層與背斜(出磺坑背斜)構造