芝山岩的地質年代•化石洋蔥石

芝山岩的 地質景觀

太陽石懸崖崩石石拱

風化窗節理水土流失


芝山岩的位置與環境

芝山岩位於臺北市士林區。

芝山岩舊名「圓山仔」,是一座孤立於大屯火山群邊緣平原的小丘陵,位於台北盆地的東北方,面積約10公畝,山頂海拔高度約51.5公尺,山下平地海拔高度約7∼8公尺,東西較長,北面較高,向南傾斜。山的總面積約有 25000平方公尺,山頂平地約有8000平方公尺。


圖片來源:http://maps.google.com/


圖片來源:臺北市政府教育局網頁

芝山岩的北面有雨農國小(西)和臺北市立聯合醫院陽明院區(東),南面有外雙溪(向西流入基隆河),東西兩邊被住宅區包圍,東面隔著住宅接鄰大屯火山群的熔岩流邊緣。


【芝山岩的地質年代•化石】

從芝山岩沉積砂岩地層中的沉積貝殼等海生物碎屑和海膽化石,說明了芝山岩的地質年代。

 

芝山岩大約是在2200萬∼2000萬年前沉積的海相地層,學者稱為「大寮層」,是台北地區的老地層之一(台北地區最古老的地層是五指山層,其次為木山層,再來即為大寮層)。

 

在400萬年前,台灣島因為「蓬萊造山運動」而被推擠出海平面。在北部地區形成台北丘陵的地層即為現今所稱的「臺北老地層」。主要為「海相」、「濱海相」交錯堆積的地層。

 

後來的百萬年,火山噴發、熔岩流及盆地湖底堆積層蓋在老地層上方成為年輕的地層。年輕的地層在台北地區不同的位置會有不同層次的堆積,但下方的老地層部份是相同的。

 

臺北老地層序位簡表:(參考台北地質之旅p.33)

桂竹林層

900萬∼400萬年前(海相)

南莊層

1350萬∼900萬年前(濱海相)

南港層

1850萬∼1350萬年前(海相)

石底層

2000萬∼1850萬年前(濱海相)

大寮層

2200萬∼2000萬年前(海相)

木山層

2400萬∼2200萬年前(濱海相)

五指山層

3500萬∼2400萬年前(海相)

 

在芝山岩的大寮層中,還可以見到貝類碎屑、海膽的化石的和海生物的生痕化石,證明了當時海相的沉積環境。大寮層向東北方延伸到野柳一帶,在野柳也可以看到類似芝山岩的砂岩和化石。

化石證據一:貝類碎屑化石

在芝山岩裸露的部分岩塊可以明顯的找到貝殼碎屑的化石,是在當時海相的環境中與泥沙一同沉積的,沉積的貝殼中很容易看到雙殼貝的破片。

地層中的貝殼碎屑
地點:西炮台棧道外

岩石中的貝殼化石
地點:西炮台棧道外

 

化石證據二:海膽化石

在這個海相地層中也可以找到海膽的化石,就個人觀察曾經看過兩個完整的海膽化石正面,因被苔蘚、樹葉遮蔽而不易察覺。

比較多而易見的是海膽化石的剖面,在惠濟宮後方往同歸所的步道(大家通稱為化石步道)的岩塊上,可以看到被地層壓扁的白色海膽骨骼剖面,如果你看到了千萬不要用手或用具去挖喔!因為那會讓這個化石提早從這個地球上消失!

海膽的化石(正面)

海膽化石(正面)
地點:芝山岩岩頂(原石已找不到)

海膽的化石(剖面)

海膽化石(剖面)
地點:芝山岩岩頂棧道邊

 

化石證據三:生痕化石

生痕化石是指過去海生物居住或爬行過的痕跡,受到不同物質的填充而形成,長條的形狀又稱為「沙棒」。從石頭公廟往北隘門的砂岩石階很容易發現。

海生物的生痕化石

北隘門石階上 往西砲台步道石塊上
地點:芝山岩北隘門步道(照片中的砂岩位置已埋入新石階下)

 

觀察化石

在時間廣場(往西炮台的入口處小廣場)邊有石塊堆疊的矮牆,可以看到大寮層岩塊上的化石。這些原本是芝山岩的步道石階,主要分布在西炮台步道、北隘門步道和百廿崁上方廣場等處。在規劃棧道時,將其統一集中於此放置,透過近距離的觀察,更能感受這兩千萬年的化石在芝山岩上的意義。

   

地點:往西炮台時間廣場化石群


【洋蔥石】

受到風吹日曬雨淋,岩石表面與內部的膨脹收縮不一致,而層層剝落,像剝洋蔥一樣,一圈一圈的。

剝落後剩餘中央的圓形岩石俗稱「天鵝卵石」。在惠濟宮後方步道旁、化石步道旁可以細心的找一找,有的是橢圓形的,有的是長形的。

 

洋蔥石
地點:惠濟宮後方邊坡


【太陽石】

在蝙蝠洞的上方是一塊傾倒的岩塊,走進細看傾倒的岩塊上有一圈圈的痕跡,像是太陽放射狀的光芒,所以稱為「太陽石」。再瞧瞧太陽石對面的岩壁,也是有相同可互相吻合圈狀痕跡,對了!太陽石就是從這岩壁裂開傾倒。

為什麼會裂開呢?有學者推測可能是植物樹根的力量。(看看岩壁上的那棵樹的樹根,還在努力的撐開岩壁裂縫,就不難想見當時的情景)。

為什麼會會裂成圈狀構造呢?推測可能是沉積的質地均勻,而形成「貝口狀裂面」(類似玻璃或瓷器邊緣破裂的情形)。

鄉野傳奇11.太陽石的故事


地點:太陽石步道


【懸崖】

芝山岩的四周都是懸崖,垂直的岩壁上還有搖搖欲墜的岩塊,目前在東邊的山腰步道就因有落石而曾經暫時封閉過。在芝山岩頂四周都有標示「懸崖勿近」,遊玩的時候,應特別注意安全。

 

看懸崖的位置:

 

  東面:百廿崁往東的步道(可從山腰繞至大涼亭)。

 

  西面:牌樓西邊廣場往上看。

 

  南面:在水池邊往上看。

 

  北面:從雨農國小往上看。


地點:雨農閱覽室後方邊坡棧道


【崩石】(落岩塊)

在芝山岩北面的斜坡,有許多從山頂崩落的大石塊,最明顯的就是在人行道邊的石印和石墨。在草坡上也有許多散落的大石塊,你能想像當時石塊崩落的壯觀景象嗎?

筆者曾和學生一起數過,整個北面斜坡大大小小的散落岩塊將近30個。現在因為修建棧道很難進入,且北面草坡現在已被大花咸豐草等植物覆蓋,無法看到佇立於斜坡的崩石。

 

棧道興建前

崩落斜坡的岩塊
地點:芝山岩北面草坡

現在景觀


【石拱】

這是大石象的鼻子,從大石象旁的階梯向下走往右手邊看即可見到。看到什麼?

對!就是看到一個洞,這個洞是風化窗貫穿後形成的,又稱「石門」。像不像大象的鼻子呢?

 

鄉野傳奇14.石象

石拱
地點:大石象


【風化窗】

在崩落的岩塊上可以看到一個個的洞,而且多面都有,在周圍的崖壁上也可以看到凹洞,而這些凹洞又不像山頂的柱洞形式,反而像海邊岩石受風蝕的結果。

過去這些凹洞常被解釋為台北湖時期受水流沖蝕而成的「壺穴」。但現在更為合理得解釋是,當初的芝山岩小島邊的水位大約是現在柏油路面的位置,很明顯的是這些洞都處在高位,水流無法沖蝕到。由於芝山岩的砂岩膠結不夠堅固,各個壁面受風化侵蝕的程度不同,而形成一個個大大小小的洞。在岩壁上仔細看不難發現各個侵蝕階段的凹痕、小洞、大洞。風化窗又稱「蜂窩岩」,你覺得像不像呢?

風化窗
地點:石硯


【節理】

大岩塊在自然的狀況下受周邊的壓力影響而產生的垂直裂面成為節理。

在往北隘門步道旁,就可以看見非常明顯的一道節理縫。外側的岩塊有向下掉落的危險,得視下方小岩塊是否能夠繼續支撐住。外側的岩塊上同時可以看到明顯的風化窗

風化窗和岩石節理
地點:北隘門步道


【水土流失】

芝山岩是一個大岩塊,表土層淺薄,植物為在這貧瘠的土地生存競爭而有的纏勒現象,以榕樹類最為明顯,而且榕樹的落葉區域其他的植物也不易生存。雖然經過百年來的保護,仍有許多地區是表土裸露。

近年來,芝山岩已成為市民的休閒場所,來來往往的人們使得山頂的表土遭受踐踏、壓實,植物的根露出,除了造成表土嚴重流失亦無法滲水,從露出的景觀坐椅腳基來看,流失的厚度多的高度竟達20公分,而且持續增加中。

史蹟公園的規劃將對於來往遊客能步行的範圍有所限制,避免表土流失及被踩實,以降低小草無法生長、水無法下滲的情形。目前史蹟公園經過山頂稜線的步道都改採「棧道」方式進行,已減少對表土的衝擊。

表土淺薄
地點:同歸所後方食樹大王(正榕)

表土流失,原埋於土中的樹根裸露出來
地點:惠濟宮後方

改善情形:


地點:岩頂棧道


地點:


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