天翻地覆話小野柳凹槽鑄型沉積構造

文‧圖/莊文星

 台灣東部海岸國家風景區管理處所轄台東市郊富崗小野柳風景區附近出露一套特殊的砂頁岩地層,可能為夾於利吉層中的一座巨大的外來沉積岩塊。這個沉積岩具有與由濁流所造成的濁流岩類似的沉積構造(圖1)。一完整的濁流沉積構造序列之厚度由數公分至數公尺不等。沉積系列由風暴、山崩、泥流、土石流滾滾入海,在高流動能量狀態下快速沉積展開序幕,直至風平浪靜,泥質懸浮物之慢速沉積而進入尾聲,俟下一次風暴而再進入另一次之循環。單一沉積序列可能包含:A.塊狀或粒級層砂岩,B.平行紋理或具有圓丘狀交錯層理,C.交錯紋層,D.上部平行紋理,E.頁岩為主之泥質岩層(圖2與3)。根據小野柳砂岩塊之沉積序列判斷,不難發現整個區域為上下顛覆的倒轉岩層。由於岩層倒轉,加上波浪潮流的侵蝕淘洗,各種底痕構造盡露地表,提供野外教學考察之極佳條件。所謂底痕是指一沉積序列底部的各種沉積構造,通常是發育於砂岩或礫岩的底部,且由侵蝕作用所造成。小野柳區凹槽鑄型構造為一極佳的底痕構造,茲提供對地球科學有興趣者參考。 凹槽鑄型

 當一夾雜沙、土混濁的強烈水流,流經一層具有黏性膠著的泥岩或泥質沉積物時,由於此種快速水流及其夾帶沉積物的磨蝕及淘掘作用,常於泥質沉積物表面造成一種特殊形狀的凹槽,有時呈規則或不規則的排列。此種侵蝕沖刷所造成的凹槽沉積構造稱為凹槽鑄型構造。暴風雨過後,風平浪靜,當水流流速減緩時,沉積物開始堆積而填補於此種凹槽殘留空間,隨著沉積物的陸續堆積幸而保留此種沉積構造於逐漸硬化的岩石中。因此,凹槽鑄型的組成物質常為較周遭泥質岩石顆粒粗的砂或礫質砂所形成的固結岩石。

 典型的凹槽鑄型構造如圖4與5所示。此種足跟狀的凹陷結構,其縱向常順著水流方向排列,坡度則上流方向較陡,下流方向較平緩。標準的凹槽鑄型構造包括主窪、中脊線、側窪與側脊線(如圖4所示)。不同地區凹槽鑄型構造之外形種類繁多,一般常見的形狀包括標準的簡單拋物線型、細長紡錘型或彗星型等。凹槽鑄型構造在同一層面上有呈規則的排列(圖6),但常為無規則的排列,或甚至有重疊的現象(圖4)。

圖1.小野柳濁流沉積所造成之似天然壁畫沉積序列(地層上下顛倒)

圖3.循迴性重複沉積的富崗小野柳砂岩(岩層倒轉)

圖5.重疊的標準型凹槽鑄型構造

圖6.緊密而遍布的凹槽鑄型構造

圖2.濁流岩理想之沉積序列

圖4.典型的凹槽鑄型構造(根據Allen,1982)