一

集集震災形成之國姓韭菜湖溪及澀仔坑堰塞湖，位於國姓九份二山之北側，國姓鄉、中寮鄉及草屯鎮三鄉鎮交接點之崁斗山東南側，行政區域屬南投縣國姓鄉南港村長石巷。本地陳跡岩可由省道台14線草屯往埔里方向，至北山坑後南轉縣道147至南港村後西轉往長石巷之產業道可抵災變現場。災變現場原來大多已開墾為農地，農作物以檳榔樹為主，如圖4.1所示。韭菜湖溪主要之河道略呈東西走向，與呈南北走向之北山坑於南港村西側之南興橋交會（或於南興橋匯入木履欄溪）。韭菜湖溪於長石巷附近分支為略呈東西向之澀子坑及南北向之韭菜湖溪。由於地震造成之山崩，長石巷附近已為大量土石所掩沒，其涵蓋範圍達數十頃（圖4.2），由於土石掩沒，澀子坑及韭菜湖溪亦被阻塞而形成二個堰塞湖，湖深約為百米，但湖面不大，蓄水容量理應不大，

初步研判約為百萬立方公尺。山崩而下之崩積岩塊，由大小不一之砂岩塊及粉土或砂土所組成。砂岩塊平均直徑有大至數米者，砂岩塊以黃棕色中至細及青灰至深灰細粒砂岩為主。由中興橋上方觀之本土石掩埋處已形成天然之土石壩，其土石穩定度等有待即時評估。由現場岩石露頭研判，本區域之岩層應屬中新世沈積岩層，地層上可能以粗坑層及大坑層為主，（正確之岩層命名，有待進一步鑑定），此二層類比於台灣北部野柳群（大寮層）及瑞芳群（石底層）。前者以深灰色頁岩、灰

色白砂岩和凝灰質沈積岩為主，大坑層雖然與石底層相當，但為一海相地層，其主要岩石為灰色砂岩、深灰色頁岩及其互層。本災變現場應介於雙冬斷層與集集大山斷層二大構造間（何春蓀1975），呈南北向之韭菜湖溪東西兩側岩層方位不同，西側為北偏東10-20度，朝東南約45度傾斜，東側則為北偏西5-15度朝西南傾約55度，亦即本韭菜湖溪似乎為一構造線所在（摺曲或斷層）。災變處中新世岩層，分類上應屬中等強度岩石，又介於構造間，因此層面及節理面甚為發達（圖4.7〉，甚易形成較大規模平面或楔行活動。本處地質及岩石特性，既有文獻甚少提及，有待進一步一步調查確定之。

地震崩塌她，多沿著斷層或褶皺軸，集集大山山脈近百處大大小小分布，如九份二山大崩塌，西側中寮紅菜坪地滑等，則典型沿著斷層滑動；沿九份二山至集集大山之連嶺，叉是崩塌密集帶，此乃因係由砂岩所構成，且大致上位於大岸山向斜與集集大山向斜的軸部。橫屏山山脈，地形上大致呈南北性，高峻稜線，其東側形成傾向坡，坡面約四十五度，而西側呈懸崖，由於砂岩節理也相當發達，因此地震崩塌地多沿著該懸崖邊緣分布。本區大平角崩塌地露頭岩層呈二十四度─三十度傾斜，下方有斷層，地層為順向坡，崩塌地多為樟湖坑頁岩段或石門段，都是水裡坑層，本層岩性頁岩較多，砂岩、粉砂岩為青色、淡青灰色到灰色呈塊狀。根據它粒度的大小和泥質的多少，粉砂岩可遞變為泥質砂岩或深灰色的泥岩。或大或小的剝離構造發育良好，有孔蟲也很多，在粉砂岩中有孔蟲非常密集的地方常變成高度的石灰質岩石，筆者在崩塌地現場坡地發現很多滑動水痕，明顯烙印在石灰質岩面上，代表著本區地下水豐富，也是促成本區地震大崩塌的主要因子之一(大膽的反推斷)。

本區西北角約九尢峰，在地質上係由厚約一OOO公尺的礫岩所構成，經過風化與侵蝕後，形成無數不規則排列的直立圓錐形狀小峰，故名之「九九峰」，遠遠望去，好像群起的火焰一般，又名「火炎山」，為台灣地區相當奇特的惡地地形(Badland)。礫岩表層風化後，礫石即鬆動，故在本次大地震造成大面積的表層崩塌，叉成為九二一地震國姓災區的一大景觀。

由前面所述推測可知，九份二山的地質主要是沉積岩，但是關於沉積岩種種，是我們所要探討的問題，以下則分別敘述：

沈積岩是形成於地球表層的岩石。大部分的沈積岩只分布在地表下數公里的深度內，雖然沈積岩的總體積只佔地殼體積的1%，但是地球表面被他所覆蓋的面積卻佔了75%！由此可知沈積岩在地球表面分布的範圍相當廣泛，是地球表面分布最廣的岩石種類，因此，也是我們在戶外活動或是野外地質調查的時候最常見到的一種岩石。

沈積岩也是構成台灣的主要岩石之一，在台灣西部、北部及南部，甚而東部地區人類主要的活動地區，以及丘陵麓山帶，均廣佈它們的蹤跡。台灣的沈積岩主要為3500萬至500萬年前沈積於大陸邊緣的海底沈積物，經由成岩作用和晚期的造山運動，才隆起構成現今的台灣島。而這些沈積岩中多數均保留有豐富的沈積構造，藉由對它們的認識，可以瞭解台灣島生成時的古環境，探索台灣島的演化歷史，增進大家對此片土地的親切感與喜愛。

嗨！你們知道嗎?台灣島以前整個都是在海底下的呢！她曾在沈寂但不一定無聲的大海中潛藏了數百萬年至數千萬年，靜悄悄地堆疊了層層的歷史軌跡，一直等到機會來了，才有露出水面，而有重見天日的一天。在這之後，她就是荷蘭人心所思慕的"福爾摩沙"了。而我們現今在這塊島上所看到的層層紋理，也好像阿嬤的皺紋一樣，層層疊疊的，在歲月的風霜之外，也隱隱道出了她謎一般的過去。在大地的軌跡中，我們也是從歲月的軌跡中讀出她曾經存在的過去，有關她的故事都潛藏在其中，所以趕快來認識沈積岩

沈積岩，顧名思義，是經過「沈澱、堆積」而形成的岩石。由於沈積的東西可以是礫石、砂粒、泥粒，或是生物的遺體，因此便堆積出不同性質的岩石來。

在臺灣，依成份的不同，而堆積出四種常見的沈積岩：礫岩、砂岩、頁岩，以及石灰岩。

1、沈積岩的形成：

沈積岩的形成與河流、海洋有極大的關係，從上游往下游來看：

（1）.風化侵蝕：在河流上、中游兩岸的大岩石，經年累月的被侵蝕、風化或直接被河水切割之後，逐漸崩解成碎塊或更小的砂、泥碎屑。

（2）搬運：崩解或被切割下來的岩石碎屑，被河水從上游往下搬移。

（3）堆積：河流的流速向下游逐漸減緩，搬運能力也愈來愈小，因此，河中岩石碎屑便一路「沈積」下來。

從上游開始，先是又大又重的礫石堆積成「礫石層」；然後是顆粒較小的砂粒堆積出「砂層」；最後才是細小的砂泥堆積成「泥層」。此外，由珊瑚、藻類等生物遺體所堆積形成的，便是「珊瑚礁石層」。

（4）壓密：剛堆積的沈積物相當疏鬆，但由於新的沈積物不斷的堆壓在舊的上面，時間一久，底下的沈積物便被壓緊，變得比較密實了。

（5）膠結：密實的沈積物之間依然有許多的孔隙，當地下水流經這些孔隙時，帶來的礦物質不但將孔隙一一填滿，同時將岩石碎屑顆粒緊緊的膠黏在一起。此時，堅硬的「礫岩層」、「砂岩層」、「頁岩層」以及「石灰岩層」終於形成了！

（6）露出：堆積在海底的沈積岩在板塊的推擠之下拱出海面，而露出地表來。

2、沈積岩的種類：

臺灣常見的沈積岩依砂石顆粒大小與成份可分為四種：礫岩、砂岩、頁岩和石灰岩。依顆粒大小的排列最大的是礫岩，其次是砂岩，最小的是頁岩。而石灰岩則是由生物遺體堆積而成。

（1）礫岩：礫岩是由直徑大於0.2公分的「礫石」堆積而成的，所以叫「礫岩」，是沈積岩中砂石顆粒最大的，十分容易辨識。

化石砂岩　

　（2）砂岩：砂岩是臺灣最常見的岩石之一，十分容易找到，主要是由砂粒堆積而成。砂岩最大的特色在於岩石上會有明顯的堆積紋理。此外，在堆積的過程，往往會夾入生物遺體，而形成「化石」。

　（3）頁岩：頁岩是沈積岩中顆粒最細的一種，摸起來幾乎沒有顆粒感。頁岩也是臺灣常見的岩石之一。由於在形成時，往往會堆積出一頁頁薄片層理，所以叫「頁岩」。在野外的岩層中，頁岩經常和砂岩交相堆疊，而形成「砂頁岩互層」。

石灰岩　

　（4）石灰岩：在沈積岩當中，石灰岩可說是相當特別的一種。因為它是由珊瑚、貝殼、藻類等生物遺體堆積形成礁石，然後再經膠結而成。臺灣最常見的石灰岩是由珊瑚形成的，稱

為「珊瑚礁石」。

3、沈積岩的特徵：

（1）礫岩：礫石就是一般所稱的「鵝卵石」，顧名思義就是它的形狀像鵝蛋一樣圓滑。而「礫岩」則是由許多礫石堆積後，膠結而成的。

除了外觀不同之外，「礫石」由於長期受到河水的沖洗，因此保持較新鮮的岩石原色；而「礫岩」則多呈灰色、青灰色，甚至因黴菌而成為黑灰色。

（2）砂岩：一般來說，砂岩有明顯的顆粒，摸起來十分粗糙，顆粒直徑大約是2公厘到0.6公厘。

（3）頁岩：由側面看，可看出頁岩有著書頁般的薄片層理。大多頁岩呈黑色或青灰色。因為顆粒不到0.004公厘，所以摸起來粉粉的，而且質地鬆軟、易碎。

（4）石灰岩：一般的石灰岩，顏色應為白色或乳白色，或為黃色或灰色。因為是生物遺體堆積，所以可以找到大量的生物遺體。

4、沈積岩的分佈情形：

礫岩分佈圖

（1）礫岩：

主要分佈在臺灣西部，大多數的台地以及丘陵，都是礫岩組成的。

砂岩分佈圖　

（2）砂岩：

主要分佈在西部麓山帶及西部丘陵，呈南北帶狀走向。

頁岩分佈圖　

　（3）頁岩：

　主要在西部麓山帶，此外海岸山脈和恆春半島也有零星分佈。

石灰岩分佈圖　

（4）石灰岩：

在臺灣並不多，只有西南部丘陵地、恆春半島及海岸山脈。

沈積岩中最明顯的特徵就是很像千層派的層理。這是在沈積岩中最主要的特性，表現在岩石外表的性質上，就是--層層可以劈開或是分離、剝離的層次。層理的厚度可以從小於一公厘至大到數公尺，厚度的變化範圍相當大。層與層之間相鄰的面，我們稱為『層面』，會形成這種特殊的層狀構造很可能是正好遇上了上帝點心時間，於是就來了一個即興創作……。言歸正傳，從人可以理解的層面上來說，這樣的變化主要是在整體沈積的過程中，發生了時間或長或短的的沈積間斷、或是沈積物的來源改變、但是也有可能只是礦物顆粒的大小不同、沉積顆粒排列的結構改變或是成份發生變化的結果，上述的各種情況都有可能成為層理發生的原因。

集集地震後壩工毀損與堰塞潭之調查國立交通大學防災工程研究中心（1999年10月21日）