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壺穴的形成是因地質岩層的結構性硬度不均,經夾帶細沙的河水沖刷而產生坑洞,然後流水在坑洞中形成的小漩渦進行再沖蝕,於是形成壺型的小洞穴。壺穴通常出現在河川曲流處凹部多漩渦、急湍的河段;且河床是裸露的硬岩。其中以大華車站以下的大華壺穴群為最密集可觀之處,在水流及岩層交互作用下,幾乎所有類型的壺穴皆可在此見到,是一處大自然的地理教室。 [1]
海岸常見的景觀海岸常見的景觀
台灣島四面臨海,海岸線的長度達一千一百多公里,海水的侵蝕作用無疑是非常發達的,因此海成壺穴就成為海岸常見的景觀。在以岩岸為主的北海岸到東海岸之間,壺穴更是經常可以見到的,但是多為零星的分佈於海岸側。然而發育在石梯坪的海成壺穴卻是整群的出現,形成台灣地區最壯觀、最具特色的壺穴群景觀。 石梯坪的壺穴是發育在原本屬於海蝕平台的位置上,日以繼夜因海浪運動攜帶的礁岩或礫石,隨著海浪的節拍不斷地磨蝕著平台上的岩石,經過了無數時日後,終於形成大致上呈圓形的凹陷-壺穴。 [2]
全台灣最密集的壺穴群─暖江壺穴
暖江壺穴分布起自暖江橋畔河床並向上游延伸約400公尺長,範圍不大,卻發育出基隆河中最密集、型態最完整而成熟的壺穴地形。暖江壺穴有以下的特色:
1.數量多:台灣的河成壺穴以基隆河最為發達,若說基隆河是「壺穴之河」,那麼暖江橋下壺穴便是河中的珍奇明珠了!蔡主恩博士的研究報告指出:整條基隆河壺穴總數有3,571個,其中單單暖江壺穴就有2,074個,佔總數的58%,遠超過其它分佈點;北台灣的海成壺穴,即海水渦流侵蝕而成的壺穴,其總數也不過約800個。
2. 類型多:學者將壺穴分為單一、聯結、複式壺穴;台灣的壺穴群多為單一壺穴,聯結、複式壺穴較少見;暖江壺穴卻是類型豐富,三種壺穴的數量皆十分可觀,遠超過其他壺穴群。
3. 發育完全:章熙林教授將壺穴的發育分成五期:單一壺穴期,聯結壺穴期,凹糟期,河道期,島狀遺跡期。在暖江壺穴群中,我們可一一觀察到這五個時期的特徵,此為他處壺穴群所少見,顯見暖江壺穴的發育十分完整成熟,可說是老年期的壺穴;因為如此,暖江壺穴的大小、深度、形狀均較它處多樣且可觀。
4. 易達性高:
壺穴往往經過數百或數千、數萬年才可形成,其中又涉及流體力學、地質、地形、水文、氣候、岩石、...等學問,暖江壺穴實為最標準的地形教室。日、美、加等國均將壺穴劃為特定保護區,禁止任何的破壞開發;總長86公里的基隆河,在暖暖段前無此多樣的壺穴群,在暖暖段後也未再現,暖江壺穴堪稱「國寶」,值得大家珍惜愛護。
基隆河中另一處知名的壺穴為台北縣的大華壺穴,大華壺穴地處上游峽谷區,易達性遠不及位於交通樞紐地的暖江壺穴;只要站在暖江橋上,俯拾便是奇巧多姿的成群壺穴。
不同作用下的壺穴類型
壺穴的形狀所透露出來的意義何在呢?其實是此壺穴在形成時,受到不同營力的作用,且加上作用力的方向、大小等因素共同形塑岩石的結果,壺穴外貌呈現的多樣性正是由這些複雜作用所造成的。早在1940年之前就有人(Alexander, 伊藤隆吉)依據三種不同的水流動方式來解釋壺穴的外貌:
渦流穴(eddy hole)︰渦流穴是在螺旋狀的水流作用下所形成的。當水流經過不平整、凹凸的岩床或者當流水的流速加快時,最容易造成螺旋狀的水流。此種類型的壺穴穴口多呈現圓形或橢圓形,其穴壁多垂直,常見於海成環境。
挖鑿穴(gouge hole)︰挖鑿穴是在平面水流的作用下所形成的。此種類型的壺穴常發生在河床底部及河道轉彎處的岩壁。其穴口方向是順著水流方向而延伸,故多呈長條形及橢圓形,常見於河成環境。
撞擊穴(plunging hole)︰撞擊穴是在圓柱狀水流的作用下所形成的。當水流呈自由落體掉下時,大致會呈現圓柱狀。此種類型的壺穴常發生在瀑布或急流處,圓柱狀水流沖擊岩石的力量與高度差、流量呈正相關。其穴口形狀可能因水流沖擊岩石位置的後退,而往上游方向延伸,此種壺穴類型多見於河成環境。
壺穴區岩石的特性
基隆河上游河床上的壺穴大都孕育於大寮層中的塊狀砂岩,似乎稍微堅硬、均質、塊狀膠結良好的岩石(如鈣質砂岩)河床,較膠結不良(如泥質砂岩)或岩性較弱的岩石(如泥岩、頁岩)較有機會形成壺穴。當然一些極堅硬、抗風化、不易侵蝕的岩石(如花崗岩或玄武岩等),也不容易遭流水挖鑿形成壺穴。而一些不連續面發育的岩石,如層理、節理或斷層發達的河床,由於岩石易風化與破碎,即使有壺穴產生也不易保存,因此砂頁岩互層的地層、板岩或片岩地區,就難有壺穴出現。由基隆八斗子和平島公園皇帝殿一帶的壺穴觀察,不難發現,壺穴的形成,除了海水等水流的侵蝕作用外,由不同軟硬岩性間因差異侵蝕作用所形成的薑石、珠石之剝離所殘留的凹洞,加上水流的磨蝕,實有助於壺穴的形成。
大華壺穴
基隆河上游多雨,造成湍急的水流將上游的礫石往下帶,坡度和緩的基隆河河床向下鑽蝕,形成一個個大小不一、形狀百變的坑洞,有些坑洞口小腹大,像個酒壺似的,俗稱為「壺穴」。 大華壺穴數量及種類繁多,可完整觀察到壺穴的生命週期,因而具地質科學多樣性。大華壺穴屬於南港層與石底層(向斜南翼靠近軸部處),岩性以砂、頁岩互層或以砂岩為主,岩性堅硬;構造為傾斜沉積層,地形為河流地形,多曲流,急流遍布造就出良好的壺穴生成環境。 [6]
視頻
張欽嵐 /攝影報導 2016-11-11 貓空特殊地景--壺穴(pothole) 遠觀壺穴就像一張張人臉的面具般,在溪水邊重疊著。 [8]
參考文獻
- ↑ 原文網址:https://www.pingxi.ntpc.gov.tw/content/?parent_id=10324
- ↑ 原文網址:https://blog.xuite.net/yiu168/twblog/182502779
- ↑ 原文網址:https://blog.xuite.net/yiu168/twblog/182502779
- ↑ 原文網址:http://140.112.64.54/zh_tw/LandscapeNews/communication/-89978074?mode=chapter
- ↑ 原文網址:http://web2.nmns.edu.tw/PubLib/NewsLetter/89/155/9-2.htm
- ↑ 原文網址:https://conservation.forest.gov.tw/0001792
- ↑ 原文網址:https://www.youtube.com/watch?v=lDSgKkV2s5E
- ↑ 原文網址:https://www.youtube.com/watch?v=GQIdyuKODcs