第三章 個別階地群野外結果碳十四定年分布與結果
3.3 不同河流區段階地分佈與碳十四定年
3.3.2 復興至濁水地區
此區 NT3 階分佈至復興以南,為岩石階地。薩爾巴台以南至琉球並無 NT3,
但有局部、面積小塊的 NT1、NT2 分佈,NT2 比高約 24m,NT1 比高約 14m,二 者沈積層厚度約 5m。薩爾巴台 NT4、濁水台 NT4、復興 NT4 階,比高約 75~80m,
濁水台 NT4 野外露頭及其地形可見階地邊緣有受附近支流土石流影響。
復興 tf 為由形貌為支流扇狀沖積扇,可分為五階但階崖較不明顯(圖 3-10,
剖面 A-A’),tf2 階為岩石階地,比高約 25m。tf3 比高 30~35m,tf4 比高約 45~50m,
tf5 比高約 65m。tf3、tf4 出露一整面鷺頭,沈積相為 fp,並且此二階沈積物是連 續無間斷、礫石長軸方向指向支流(圖 3-11),顯示受拉克斯溪營力造成,沈積物 覆蓋在比高約 25m 的平整岩石基盤面上。推測 tf2 岩盤面為荖濃溪或與拉克斯溪共 同所侵蝕出岩盤面,再堆積復興沖積扇堆積,而扇面受到荖濃溪往西逐漸偏移下 切偏移再下切,因此切出 tf2~tf5 四階。復興 tf1 為切進 tf2 的基盤,因此生成較晚,
此階為三面環繞岩石開口向南、比高 15m 具平坦底部之指狀谷地,由現今荖濃溪 和拉克斯溪流路來看無法造成 tf1 階,此階在非人為影響下成因不明。
從梅山到復興可以看見 NT3 連續良好的基盤面,復興至琉球間則無此階。梅 樟山到琉球可見 NT4 堆積階地。NT5 殘餘不多,最南至梅蘭。梅山到琉球之間都 顯示荖儂溪先下切至 NT3 階再加積的歷史。
圖 3-9 復興_濁水台地形與階地分佈圖。
圖 3-10 復興沖積扇(tf)剖面。 為圖 3-9 剖面 A-A 復興沖積扇的 tf3、tf4 之沈積礫 岩相連續(見下圖),顯示 tf3 是 tf4 的積蝕階(fill-cutting terrace)。tf5 的高度可跟 河階 NT4 對比。此沖積扇非支流土石流快速堆積,而是由支流與主流共同影響形 成之沖積扇。
圖 3-11 復興沖積扇 tf3,與 tf4 之露頭。 由復興橋往北照,可見沈積物連續無間斷,
礫石之長軸方向指向支流,沈積物來源自支流堆積而成。
tf3
tf4
3.3.3 琉球-美秀-桃源地區(圖 3-12)
琉球美秀地區的主流階地少且小,並與上下游階地空間關係連續差,有可能 是此區許多大規模的土石流扇的關係(詳見 4.2)。也因此產生許多無法對比之階 地(圖 3-12 紅色外框階地),例如:在四社附近的階地群,由剖面 D-D’ (圖 3-17) 顯示在 ST5_1 跟四社 ST_1 之間,共約 3 階無法對比之岩盤階地,階面也較陡,由 勤合往南可見到有清楚的基盤面並覆蓋約 1~3m 的礫石堆積(圖 3-19)。此外,北 段在美秀附近也有此種無法對比之階地,地形為河階上有崩積扇覆蓋,比高約 55m(圖 3-15,剖面 C-C’)。此類無法對比之階地,推論與土石流堰塞事件相關(詳 見 4.2 章節)。
圖 3-12 美秀桃源地形與河階分佈圖。
圖 3-13 剖面 A-A’ 琉球台-歐帕克爾剖面。
圖 3-14 美秀-妖怪剖面 B-B’。 美秀土石流扇-美秀 NT1-妖怪土石流扇剖面。(ps:
問號為距離過遠無法辨識沈積物組成。)
圖 3-15 美秀-妖怪剖面 C-C’。 美秀 df_2 對岸紅線部分為一無法對比之岩石階。
圖 3-16 少年溪口南方露頭。 約 30~50m 厚主流礫石層堆積於不平整的基岩上,
右側樹擋住背後為少年溪支流。
圖 3-17 四社剖面 D-D’。 四社 ST5_1 至四社 ST1 的河階剖面圖,此二階間有三階 無法對比之階地(標示為灰線),由圖 3-19 之露頭照可明顯可見為岩石階地,上覆 薄薄的礫石層。
圖 3-18 四社階地群剖面 E-E’。 四社階地群有 ST1,ST3,ST4,ST5 階,為荖濃溪最 多主流河階處,ST5 為荖濃溪流域最高主流河階。此區河階皆有明顯岩石基盤面。
(ps:問號為沒看到露頭由地形推測之沈積組成。)
圖 3-19 由東莊橋往南照四社桃源階地露頭。 紅色線標示為四社 ST5_1 至 ST1 之間無法對比之岩石階面,照片左側有未照出之四社 ST1。
3.3.4 舊社-囉囉埔地區(見圖 3-20)
四社以南河道變,由此區域的谷地形狀狹長約略呈現直線,顯示下切作用旺 盛,所遺留之河階及土石流扇分佈稀少且成狹長狀。分佈較為良好連續為 ST3 階 地,由舊社至囉囉埔均可見。在舊社地區 ST3 有四塊(見圖 3-20),由北往南為舊 社 ST3_1、ST3_2、ST3_3、ST3_4,若由此四塊階地對河流之縱剖面(見圖 3-21,
剖面 A-A’)可知其具有良好的階面連續性。但此四塊階地在比高上有些為落差,
舊社 ST3_3 野外露頭可見礫石堆積(厚度小於 5m)使得它比其他岩石階高。另外,
舊社 ST3_2 也比較高,推測可能有崩積扇之覆蓋。高中到寶來北端可見 ST4 之殘 餘,高中 lf 北端崩積扇堆積物下有出露 ST4 基盤高約 80m。此段邊坡陡峭,形成 許多崩坍覆蓋於階地之上,但已不復見四社以北的大型土石流扇出現。
此區由前人研究可得知附近地質有局部玄武岩露(李春生,1989),出露地點位 在萬年橋與南橫 90km 處(玄武岩枕狀熔岩露頭)。玄武岩較為堅硬,使得荖濃溪 可能遇硬岩集中水力下切,因而河道狹窄並轉為曲流,導致現今比高上的落差加 大。囉囉埔 ST3_2 為曲流側蝕出的階地,高中至囉囉埔 ST3 基盤高至少 30m。
圖 3-20 舊社至囉囉埔河階與地形分佈圖。
圖 3-21 舊社四階剖面 A-A’ 。 此四階雖然比高上有落差,但由頂面高度可見其連 續性,應為在 ST3 時期此段河流較直、河谷較寬之故,而 ST3_2 與 ST3_3 較高則 因崩積物之覆蓋,荖濃溪後期可能因遇硬岩如玄武岩而為曲流並河道狹窄。
3.3.5 寶來-荖濃-六龜地區(見圖 3-22, 圖 3-23)
荖濃溪自寶來以後河谷開展,發育廣闊的岩盤階地(ST1、ST2、ST3、ST4)。
在野外可見階地下基盤有傾斜、摺皺,其上覆主流沈積物為不整合接觸,沈積物 平行層理良好無受過構造作用之影響。ST1 階自囉鑼埔以南到六龜分佈良好,階面 高度約 10~22m(基盤高度約 5~15m)。ST2 階幾乎僅分佈在獅額頭及中莊,階面 高度約 33m 及 27m(基盤高約 20m~17m)。在中莊 ST2,野外露頭可見古河道下 切到 10~15m(見圖 3-26)。ST3 的分佈範圍相當為 ST1,比高約 40~50m(基盤面比 高約 30m 左右)。新發 ST3,在階緣處有一隆起小丘,航照上此處未開墾種植稻田, 下可見基盤面,在四社地區有 ST1、ST3、ST4、ST5 階的分佈(見圖 3-12),ST5 階自舊社以南便無分佈。ST4 則分佈至荖濃為止,荖濃有三期的階地:ST1、ST3、
ST4(見圖 3-22)。ST3、ST1 是本流域空間分佈最廣的階地,而 ST2 僅在下游中 莊、新開跟局部地區分佈(見圖 3-20)。四社以北階地因與 ST 階地空間連續性差及 階地類型改變分屬為 NT 群。NT1、NT2 階地局部小塊僅分佈於薩爾巴台以南,
NT3 階地為侵蝕型河階,由勤合至梅山以北皆有分佈,NT4、NT5 為堆積型河階,
NT4 堆積厚度約 20~40m,而 NT5 約 50~70m,分佈範圍為梅山-琉球以北。不過 NT3 及 ST3 皆為侵蝕型階地,基盤高度都介於 30~60m,應可將此二階視為可對比 之階地。
土石流扇方面,荖濃溪的土石流扇主要集中於右岸,由來自玉山山脈側的支 流造成。左岸較具規模之土石流扇僅分佈於美秀地區。大部分土石流扇堆積厚度 為 20~40m,而梅山土石流扇與美秀土石流扇沈積厚度大於 100m 及扇面大而完 整,是超級大規模的土石流扇。本流域土石流扇最南只分佈至寶來地區。
圖 3-22 寶來-荖濃-新開河階分佈與地形圖。
圖 3-23 新發-六龜河階分布與地形圖。
圖 3-24 荖濃地區河階剖面圖。 圖 3-19 剖面 A-A’。
圖 3-25 新發地區河階剖面。 圖 3-20 剖面 A-A’。
圖 3-26 六龜地區河階剖面。 圖 3-20 剖面 B-B’。
邊坡崩積物
Fp Fp
新發 ST3
新發 ST1
3.4 荖濃溪碳 14 定年結果
本研究區共 21 個定年結果,皆由碳 14 定年方法得到(表 3-2,採樣地點見上 節地圖)。本研究區所採集定年標本多為漂木,少部分為草本,儘量採集可信度高 之標本,所採集標本多為保存良好木頭外型或草根外型,多數標本內部碳化不嚴 重,表示保存於一相當良好的環境。當標本大於 5 克時,送至台大碳十四實驗室 運用傳統方法取得,當標本小於五克時,送至國外採用 AMS 法。本研究碳 14 定 年結果以樹輪校正 1σ的範圍來表示(單位 cal.yr.BP;校正程式採用 Calib Rev 5.0.1;
Stuiver et al., 1998),本研究定年結果主要分佈於 4 區,茲分述如下。
表 3-2 荖濃溪定年資料
Calibrated age (1σ)
1 NTU-4386 120°48’37” 23°16’03” 3030±70 3080-3350 A 195 梅山 df_1 2 NTU-4598 120°48’37” 23°16’03” 3190±40 3380-3450 A 180 梅山 df_1 3 NTU-4443 120°48’37” 23°16’03” 2670±90 2720-2920 B 140 梅山 df_1 4 NTU-4518 120°48’40” 23°15’15” 3150±40 3340-3440 A 97 亞之巴 NT5 5 NTU-4519 120°48’40” 23°15’15” 3020±40 3160-3330 A 97 亞之巴 NT5 64 NTU-3364 120°47’12” 23°11’41” 3760±40 4010-4230 A - 琉球 df_2
7 NTU-4373 120°47’12” 23°11’41” 3560±70 3720-3970 A 42 琉球 df_2 8 NTU-4446 120°47’12” 23°11’41” 4970±70 5610-5850 A 35 琉球 df_2 9 NTU-4374 120°47’12” 23°11’41” 5670±80 6320-6550 A 33 琉球 df_2 10 NTU-4447 120°47’12” 23°11’41” 1570±70 1390-1530 A 4 琉球 df_2 11 NTU-4387 120°46’52” 23°11’38” Modern modern A 8 琉球 df_2 12 NTU-4449 120°46’52” 23°11’38” Modern modern A 4 琉球 df_2 13 NTU-4445 120°47’12” 23°11’26” 580±90 530-650 A 4 琉球 NT1 14 Beta-207698 120°46’30” 23°11’33” 1160±40 1010-1170 A 37 美秀小階 15 NTU-4388 120°46’30” 23°11’33” 1510±60 1340-1510 B 27 美秀小階 16 NTU-4390 120°46’30” 23°11’33” 1780±70 1620-1810 A 11 美秀小階 17 WK-20460 120°46’06” 23°11’23” 1520±32 1350-1490 B 44 美秀 df_1 18 WK-20461 120°46’01 23°10’48” 1513±32 1350-1480 B 70 美秀 df_2 19 NTU-2190 120°46’53 23°11’13” modern Modern A - 美秀 NT1 20 NTU-4549- 120°45’03” 23°05’54 15100±40 18230-18650 A - 四社 df 21 Beta-207697 120°42’10” 23°07’34” 10230±60 11820-11950 B - 綠茂小階
3.3.1 梅山土石流扇與亞之巴 NT5
梅山 df_1 露頭在梅山青年活動中心對面,自敏督利颱風以後崩塌出露,露頭 狀況新鮮良好,今持續崩塌中。露頭可見全為雜亂不堪的 Gmp 沈積相(見圖 3-27), 無明顯層界可以區分出多次的土石流事件,顯示土石流堆積無較長時期的間斷而 為大規模土石流的快速堆積。本露頭比高約 280m,基盤出露高度為 110m,分別 於 195m、180m、140m 處採到定年,定年結果分別為 NO.1:3080~3350 cal.yr.BP、
NO.2:3380~3450 cal.yr.BP、NO.3:2720~2920 cal.yr.BP,NO.3 的樣本為約 2~4cm 長的細小的草本植物碎片數片,NO.2 的樣本為超過 1m 之巨木取其表皮,NO.1 之
(比高 96.8m),所得年代分別為 NO.4:3340~3440 cal.yr.BP 及 NO.5:3160~3330 cal.yr.BP。年代相近提高定年結果的可信度。在約比高 72m 下方為 FP 相,可見由
圖 3-27 梅山 df-1 露頭與碳 14 定年採樣位置。 梅山 df 露頭沈積相全為 Gmp 相,
無明顯分層,並由 NO.1 與 NO.2 定年年 代接近重疊,顯示此土石流扇階約三千三 百年前由支流土石流非常大規模且快速的堆積。(白色線段指示基盤高度)
圖 3-28 亞之巴 NT5 露頭、地層柱與碳 14 定年。 亞之巴 NT5 露頭沈積相主要為 FP 相,比高 100~120m 接近為 FS 相。
3.4.2 美秀-琉球地區
得兩個定年,比高 33m 採集到漂木 (NO.9),定年為 6320~6550 cal.yr.BP,另一比 高 35m 處取得漂木(NO.8)定年為 5610~5850 年。在比高 36m 以上,明顯改變沈積 相,為灰黃的 Gmp 相,約略可分為三四層但層界都相當不明顯,顯示至少三四次 的土石流事件,但間隔時間短暫,在此層比高 44 公尺處採集一漂木(NO.7)定年為 3720~3970 cal.yr.BP。此露頭顯示,5 千年以前唐古布那斯溪受流水作用緩慢加積,偶有小規模土石 流穿插;至約四千年後開始發生大規模土石流堆積。
美秀土石流扇(美秀 df_1,df_2),比高 140m 較琉球土石流扇高,早期因無定年,
美秀土石流扇(美秀 df_1,df_2),比高 140m 較琉球土石流扇高,早期因無定年,