大地的奧秘－
嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線的地質調查
摘要
（一）嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線地質調查結果，此地為沉積岩，砂岩、
頁岩互層。地層的排列，以傾斜地層最多，褶曲地層不多，全程都沒有看 到水平排列的方式。
（二）從流水台實驗中，我們了解，河水的侵蝕、搬運作用帶來的泥沙在海裡沉 積，以後經過壓密、固化形成岩層。造山運動使地殼上升成為陸地，就是 我們現在看到的地層。
（三）159 甲公路沿線的崩塌地很多，大大小小各不相同；所有的崩塌地中，以 墘仔寮橋東邊河谷地崩塌規模最大。
（四）從野外調查過程中發現與採集的「波紋」、「貝類化石」和「砂棒」，就可 以證明這裡曾經是海洋，它們是海底的一部份。
（五）墘仔寮橋北邊褶曲地層讓我們學會背斜、向斜等褶皺地層；如果軸部向上 凸，像彎腰駝背一樣是背斜，如果軸部像上凹，像臉盆一樣就是向斜。
關 鍵 詞：砂棒、崩塌地、褶曲地層
大地的奧秘－
嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線的地質調查
一、研究動機：
記得四年級社會課本「我的家鄉」這一課，曾經介紹台灣的沿岸地形，例如：
沙岸、礫石、沼澤地…，還有珊瑚礁地。再看到姐姐的自然課本，六年級第三課 有「變動的大地」，在說岩石在不同地方所產生的變化。看了以後讓我對這些神 秘的地層產生好奇。
去年，我參加學校的科學研習，老師介紹台灣的特殊地形，例如：台北的野 柳是岩石地質，雖然崢嶸頭角，千奇百怪，看起來很像一朵朵的香菇，原來只為 被風化和海水侵蝕過後，樣貌的改變。白沙灣是沙地，沙子的顏色有一點白白的。
屏東的墾丁也是沙地，沙地旁有許多的珊瑚礁。佳樂水的沙地有細小的貝殼沙和 珊瑚礁碎屑。台南的黃金海岸是沙灘有很多種顏色，是深淺不一的灰色沙子混合 起來的。安平旁的海岸是沼澤地，適合候鳥來覓食。花蓮的清水斷崖是岩石海岸，
是因為地殼快速隆起而形成一座堅硬的峭壁。
以後我們再到觸口、腦寮溪進行戶外教學。公路旁，一些令人驚奇、曲折多 變的岩壁，使我更想知道那些奇特的岩石是怎麼形成的？於是和同學組成了研究 小組，在老師指導下，針對嘉義縣 159 甲公路沿線的地層展開調查研究。
二、研究目的
我們希望從野外的地質調查，了解嘉義縣 159 甲公路沿線地層的排列方式，
討論調查地點地層的沉積環境，為了能夠找到答案，因此我們討論出下列幾個問 題，進行研究。
（一）嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線地質調查。
（二）地層是怎麼形成的？
（三）為什麼這裡會有崩塌地？159 甲公路沿線的崩塌地探討。
（四）這裡為什麼會有生痕化石？
（五）墘仔寮橋北邊褶曲地層的探討。
（六）製作 159 甲公路半天岩至石棹沿線的等高線地層模型。
三、研究設備及器材
（一）野外地質調查器材：傾斜儀、皮尺、捲尺、直尺、塑膠板、塑膠袋、筆、
筆記本、照相機。
（二）地層形成之實驗觀察設備：流水台木板、沙、水桶、澆水壺、水族箱。
（三）砂棒、荷重鑄狀構造，實驗觀察設備：壓克力盒子、砂土、石膏。
（四）製作地層等高線模型：保麗龍切割機、等高線地圖、珍珠板、毛線、白膠。
四、研究過程
沿著嘉義縣道 159 甲，從半天岩開始一直到石棹，我們共分成五個露頭進行 調查。這些露頭，由於上面不長草和樹，所以能清楚的看到岩層的排列方式、結 構和岩石的特性。第一個露頭在大湖國小附近，第二個露頭到第四個露頭，分別 在三個隧道前後，第五個露頭在石棹附近。墘仔寮橋的東邊是大崩塌地，有著明 顯大面積的碎石堆積，旁邊傾斜的地層當中夾雜著背斜構造。
圖一 嘉義縣 159 甲半天岩至石棹路線圖
研究一 嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線地質調查
在每個露頭都使用傾斜儀，測量地層的傾斜走向。傾斜儀的使用方法，先將 傾斜儀的長邊平貼岩層層面，調整傾斜儀水準氣泡到中間的位置，鉛筆沿著長邊 畫一條線，以北為準讀出刻度，例如：北偏東…度、北偏西…度。再將長邊與剛 才所畫的線垂直，讀出傾斜的度數，並記錄下來。
先找到地層的層面，鋪上板子再測量。 將傾斜儀長邊靠在板子上後調整水平。
確定水準氣泡在中央位置後，沿長邊畫線。 讀取走向後，長邊垂直於直線，測傾斜度。
以下是我們針對嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線露頭的調查記錄。我們 把公路沿線劃分成五個露頭，進行調查。
表一 嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線地質調查露頭分配表 編號 位 置
露頭一 番路鄉大湖村前，159 甲公路 21 公里處至大華一號隧道前 露頭二 大華一號隧道西邊起，159 甲第 26 公里處至大華二號隧道。
露頭三 大華二號隧道西端往東，159 甲第 28 公里處至墘子寮橋 露頭四 竹崎鄉，嘉義縣道 159 甲線墘子寮溪的河床及附近的崩塌地 露頭五 墘子寮橋至石棹段
露頭一
第一個露頭位於 159 甲公路 21 公里處，大華一號隧道前，海拔高度 718 公尺。
岩層裡有少許的貝殼化石和砂棒 岩層排列為砂岩頁岩互層，岩層破碎 這一露頭走向為北偏西 62 度、傾斜 48 度向西傾斜，岩層排列為砂岩頁岩互 層，岩層表面大致平整，層面上有一些凹凸不平的紋路，有些砂岩層面上佈滿方 向不一的裂痕。在這一個露頭，我們發現岩層裡有少許的貝殼化石和砂棒；砂棒
長約 2 公分。砂岩頁岩互層的地層中，砂岩凸出、頁岩凹進去，頁岩像土司一樣，
一層一層相疊，每一層的厚度約在 2 至 5 公分，靠近產業道路路面的岩層最薄。
在這一個露頭中，我們看到土石崩塌，崩落的方式屬於直接墜落，掉下後留在岩 壁上的痕跡是有稜有角，掉落下來的石塊，大的土石分別有 22 公分、14 公分、
7 公分、5 公分。（下面是野外筆記，對這個露頭所做的素描。）
圖二 露頭一野外觀察紀錄圖 露頭二
第二個露頭位於 159 甲第 26 公里，大華二號隧道前的地方。這個露頭因 為受到水土保持護坡工程「噴漿處理坡面」的關係，因此層面不清楚，岩石龜裂，
裂隙不小。此地砂岩的層面上有連綿波紋，有地下水滲出，我們發現了砂棒，這 一個砂棒直徑 2 公分，長度 15 公分。這裡有一個小山溝，山溝裡有滾落下來的 石塊，我們測量其中幾塊較大的石頭，它們的長軸分別是 137 公分、130 公分、
98 公分、94 公分、92 公分、73 公分()。露頭上方可以看到很厚，塊狀砂岩結構 的大岩石，在這個觀察位置上看到的「波型」是屬於「斜交坡」，有水滲出，水 量多。砂岩頁岩互層，各岩層的厚度按照由上而下的次序，分別是 112 公分、25 公分、80 公分、15 公分、84 公分、10 公分。在這一個露頭裡，我們發現一個奇 怪，像放射狀樣子的東西，後來查資料知道，原來是開鑿公路時，用炸藥炸掉石 頭時，留在岩壁上的爆炸點，因此會形成放射狀。在這一個露頭裡也看到了，砂 岩突出、頁岩凹進去的差異侵蝕現象。在 27.5 公里處，有一片砂岩有很多砂棒，
留在岩壁上的爆炸點，形成放射狀。 因噴漿處理，故路面附近的層面不清楚 分別有直徑：2 公分，長度 10 公分、直徑 1 公分，長度 17 公分，還有直徑 3 公 分，長度 14 公分和直徑 2 公分，長度 85 公分的砂棒，27.5 公里處的岩壁走向為 北偏東 30 度，傾斜 67 度。
露頭三
第三個露頭位於 159 甲第 28 公里處，大華二號隧道後。層面一層一層的 回到山谷，這一個隧道所在的地方，是層面的位置，有地下水滲出，水量不多。
圓滑形砂岩，風化很厲害，屬於荷重鑄狀構造；按照我們查到的資料說：鑄狀構 造的意義，它有可能是當時這一層岩層的底部，由於地心引力的關係，岩層還沒 有石化固結以前，柔軟的物質的下面有一些像泥漿的東西，因此向下稍稍的凹 陷，成為弧形，等到岩層固結、硬化以後，地殼變動，變成傾斜地層，底部整個 露出來，而且被翻起來，成為層面。眼前觀察到的是一座山溝，因為兩邊砂岩擠 壓而變成山溝，28 公里處的岩壁走向為北偏東 59 度，傾斜 70 度，最上面是砂岩 頁岩互層。
山上延伸到山谷，一直都是很厚的塊狀 砂岩，山谷是兩邊岩層的交接面。
高處山頂有一個很大的斷切面崩塌痕 跡，表示應該有很大的岩層崩落。
圖三 露頭三的野外調查記錄圖，學生野外筆記素描
露頭四
下午我們來到竹崎鄉台 159 甲線墘子寮溪的河床，我們一起走到橋面下的 河床上，整個岩壁地層有各種不同的層面，很壯觀。河床上佈滿大大小小的石頭，
溪水水流不大。
我們發現背斜，地層因為被擠壓，在軸部的地方斷裂，原本平行的砂岩頁岩，
經過軸部，變成了圓形走向。軸部看起來是一個凹洞，下面有崩落的崖錐。
整個岩壁有各種不同的層面，很壯觀。 地層因為被擠壓，在軸部的地方斷裂。
露頭五
嘉義縣道 159 甲 32 公里附近的地層構造，地層走向是北偏東 13 度，向東傾 斜 48 度，是風化得很厲害的大崩塌面，連路旁的護欄也受到崩塌的影響而斷裂，
路面有些塌陷。崩塌面的方向是垂直的往下崩塌掉落，它的崩塌高度約有 20 公 尺高，頁岩的風化面幾乎和路面垂直，正好成一個 90 度，這個風化的崩塌面，
都是破碎的頁岩，因為它碎裂得很厲害。
崩塌面的方向是垂直的往下崩塌掉 落，它的崩塌高度約有 20 公尺。
風化得很厲害的大崩塌面，連路旁的護 欄也受到崩塌的影響，路面有些塌陷。
研究二 岩層是怎麼形成的
為了明瞭岩層形成的原因，我們設計了幾個實驗，一邊操作實驗，一邊觀察 討論，並做紀錄。首先做的是「水與砂土的運動觀察實驗」，其次是「觀察地層 的成因」。
【水與砂土的運動觀察實驗】
（一）研究設計：我們會做一個流水台，在抬面上放一點沙子，倒水上去，讓水 把沙子搬運下來。
（二）操作實驗：
1.用小鏟子等工具挖土，土堆在流水台的板子上，加一些水把沙子壓平，然 後放在通風處讓沉積的沙子變硬。
2.這些程序一直反覆，木板上面堆積的沙會越來越多。
3.再用水壺在泥土上澆水，就像是雨水把石頭和沙子被河水沖刷下來，帶到 海底沉積一樣。
（三）實驗結果：比較重的石頭會流的比較近；比較輕的石頭會流的比較遠，那 些沙石經過海水的壓力變成水平沉積起來，會沉積越來越多。
（四）我們發現：
1.每灑一次水，就會有一層堆積。
2.每一層深色之粗顆粒會在下面，淺色之細顆粒會在上面。
3.每ㄧ層的厚度都不一樣。
4.泥沙被水沖的地方會凹下。
【觀察地層的成因】
（一）實驗目的：觀察地層的成因。
（二）實驗材料：沙子、水、木板、澆花器、水族箱。
（三）實驗方法：
1.讓模擬河流的流水台木板架高至 15 度。
2.土放置在模擬河流的木板流水台的最上端。
3.木板下方的末端接一個水族箱。
4.把水族箱裝滿水，用澆花器在模擬河流木板上灑水，前後四次。
5.觀察泥沙在水族箱裡沉積的情形。
（四）實驗結果：沉積在水族箱裡的泥沙，幾乎是一條線一樣的水平。因為操作 四次沖水，所以在水族箱裡的沉積也是四層。
（五）實驗討論：這些沉積的砂土為什麼會水平？
1.水族箱的水加滿，因為水有阻力，可以減少水的衝擊力，避免水直接打 到底部的土。
2.流水台下方開口，模擬河口的地方要開闊、要大一點，讓水平均流出，
泥土自然就分布在底層，就比較平。
3.河流的水量減少，沖到底部的水就會比較少，泥土凹下去的就比較少。
4.隔一天以後，我們發現原來沉積的泥沙層，最上面的地方出現了一條顏 色較淺的很細的一層沉積。這一層原來是沒有的，為什麼後來第二天會 有這一條線？經過討論以後，我們明白了，原來第一層水把沙子衝下來 的時候，比較重的沙子先沉澱下來，只剩下懸浮顆粒留在水中，所以水 看起來會很混濁。第二次水沖下來的沙子是顏色比較淺、重量比較重的 石英沙，一下子就沉澱下來了，形成了第二層沉積。經過靜置一天，第 二天，剩下的懸浮顆粒，很細很細的顆粒，慢慢沉澱下來，水也變清澈 了，所以在沉積的最上面這一層，從側面觀察，看起來像是一條線；換 句話說，從上面看是一個面，只是量比較小，從側面觀察，就成為薄薄 一條層面。
【岩層是怎麼形成的】
從上面兩個實驗觀察，我們發現，它和「普通地質學」這本書所說的情形一 樣。一層一層的地層，是先在海底沉積，慢慢地因為海水水深造成壓力，把砂石 壓密、壓緊；還有因為壓力的關係，也會使的砂石間的溫度逐漸升高，一些造岩 礦物，像石英、長石、雲母…等，開始產生化學變化，將砂與石或沙粒與沙粒膠 結在一起，完成固化，最後變成堅硬的岩層。等到造山運動，把海底的地層推擠 上升至海水面上，就是我們現在在陸地上，靠近山區，或者在高山上看到的地層。
也因為是在海底形成地層，所以我們在這五個露頭中，都發現「砂棒」與「貝類 化石」，這就可以解釋「地層的岩層」原來是海底的證據。
【傾斜地層形成的原因】
一、實驗設計
（一）準備材料：三合版兩塊。
（二）操作方法：
1.兩塊三合版接觸。
2.其中一塊三合版把另外一塊三合版推上來。
3. 其中被抬高的三合版就成一個倾斜狀態。
4.像我們在野外看到的倾斜地層。
二、我的發現：
在 159 甲公路沿線的地層調查中，我們發現公路沿線的地層排列方式有以下 三種： 1.小斷層 2.傾斜 3.褶皺 4.交錯層。
小斷層 傾斜地層 傾斜地層
交錯層 褶皺（向斜） 褶皺（背斜）
我們的結論：
（一）岩層的形成與河流的搬運和沉積有關係，地殼變動會造成地層傾斜。
（二）背斜、向斜等褶皺地層是因為很久以前地殼變動較大。如果軸部向上凸，
像彎腰駝背一樣是背斜，如果軸部像上凹，像臉盆一樣就是向斜。
研究三：為什麼這裡會有崩塌地？159 甲公路沿線的崩塌地探討
在我們野外調查的 159 甲公路沿線，崩塌地不只有一個，是很多個。例如二 號隧道出來就有一大片崩塌地，其他的崩塌地，規模有大有小。大大小小的石頭 崩落下來，堆在一起成為三角形或扇形的「崖錐」。
在我們研究範圍中，以墘仔寮橋的東邊崩塌最為嚴重，高大約有六、七層樓 高。碎石與大岩塊，錯錯落落的堆積在斜坡上。還好這個崩塌地離公路還有一段 距離，否則就很麻煩。當岩石受到兩側的擠壓時，岩石就會碎裂、破裂掉，那些 碎裂的石塊可能整片滑落或掉落下來，行走在山路的車子跟人就危險了，所以要 快點離開那邊那些崩塌地。為了明白這些崩塌地的情形，我們深入探討如下：
問題 1.哪些地方有崩塌地的情形？
在 159 甲公路從半天岩開始，車子一直往上開，高度也一直上升，路旁的植 物長得很茂密，顏色也相當綠，但有些地方光禿禿的，很容易就崩塌掉了，這一 些崩塌地，有的規模很大，有的規模很小，其中只要樹比較少的地方規模就比較 大，只要樹比較多的地方規模就比較小。根據我們觀察，公路轉彎的地方和隧道
兩側最容易發生崩塌，山與山之間的山谷也都有崩塌的證據，而且規模都很大。
還有，山上水經常流過的地方也常發生大規模的崩塌；崩塌較大的路段通常會蓋
「人工隧道」。
人工隧道前觀察上方崩塌的情形 崩塌的石塊沿著山凹滾落下來
問題 2.崩塌的型態都一樣嗎？
159 甲公路上有大大小小的崩塌，掉落下來的沙土和石塊，有的石頭較大，
有的石頭較小，型態都不相同。不過它們也有相同的地方，例如大大小小碎石會 堆在一起，形成了崖錐，有的是三角形或扇形。按照何春蓀（1985）對崩塌地的 分類，分成五大類，有墜落、滑落、崩移、土流、泥流，他還提到另有傾覆和側 落，我們把公路沿線的崩塌地按照這些分類，墜落有 39 處、滑落有 23 處、崩移 有 1 處、土流有 3 處。墜落最多。我們站在 159 甲公路 34 公里的附近，看到在 石棹附近山的對面有一大片崩塌，整座山幾乎都看不到綠色的植物，是一處巨大 的崩移。
我們把這些崩塌型態做成統計圖，列出在下面。
圖一 崩塌地的調查統計圖 我們的建議：
這些崩塌地，是具有危險性，所以我們建議，不要接近崩塌地，要不然會被 砸到。山上應該多多種樹，但是不要種檳榔樹；山上的農民要愛護樹木，不要砍
樹，不然會容易崩塌。不要亂開發，因為隨便開發山坡地時，會砍很多樹，破壞 生態。
露頭一附近的崩塌地 露頭四附近的崩塌地 露頭一附近的崩塌地 露頭五附近的崩塌地
露頭二附近的崩塌地 露頭四附近的崩塌地 露頭三附近的崩塌地 露頭四附近的崩塌地
研究四：這裡為什麼會有生痕化石？
我們在野外做了好幾次的地質調查，其中最高興的是我們在岩層或崖錐中發 現了貝類化石，和「砂棒」生痕化石。這些化石代表什麼事情，它們重要嗎？都 是我們要探討的事情，現在一個一個來研究。
問題一：什麼是生痕化石？什麼是砂棒？
什麼是生痕化石？普通地質學（何春蓀，1984）過去生物活動所留下來的痕 跡，例如：覓食、行走、爬行、居住等。這一些很久以前的海底生物因為要覓食、
爬行所以在沉積物上挖洞，之後生物離開或死亡留下來的廢棄洞就會被另一種沉 積物把它填滿，長久以後就會石化，形成像管狀、樹枝狀的生痕化石，我們稱為 砂棒。由於這些生物對於環境中的沉積物做了擾動，包括挖洞、爬痕的幾何圖形，
所以叫做生痕化石。生痕化石的價值比一般化石還要高，因為一般化石會被磨損 或移動，造成判斷上的錯誤。可是生痕化石不會被磨損或移動。
採集地：露頭四 採集地：露頭三 採集地：露頭二
採集地：露頭五 採集地：露頭四 採集地：露頭一 問題二：159 甲公路沿線的生痕化石現況調查？
經過我們調查的結果，發現這一條路上零零星星的砂棒雖然數量不多但是從 這一些生痕化石，可以斷定為沉積環境。在這裡的生痕化石，以墘仔寮橋的東邊 的溪谷，最為豐富。我們發現的砂棒的種類、形狀都不一樣，有的像樹枝、有的 像吸管、有的像錢幣、有的像槌子、有的像柱子、有的像細細小小的電線、有的 像棒子、有的像電鑽、有的像小圓形、有的像鉛筆、有的像英文字母。
我們的結論：砂棒可以告訴我們什麼？
我們調查的地區之前在海底。這個地方過去屬於海洋環境，因此所形成岩石 都是沉積岩包括砂岩跟頁岩。這些砂棒可以告訴我們它們生存地質年代。這些砂 棒還可以告訴我們生物的種類，例如：螃蟹、蝦子、貝類。只不過因為我們時間 不夠，只好留到以後再研究。
研究五 墘仔寮橋北邊褶曲地層的探討。
去年 11 月，我們來到竹崎鄉嘉義縣道 159 甲線墘子寮溪的河床，我們一起 走到橋面下的河床上，整個岩壁地層有各種不同的層面，很壯觀。河床上佈滿大 大小小的石頭，溪水水流不大。
我們發現背斜，地層因為被擠壓，在軸部的地方斷裂，原本平行的砂岩頁岩，
經過軸部，變成了圓形走向。軸部看起來是一個凹洞，下面有崩落的崖錐。
這裡有一個背斜，左邊都是 70 度左右的斜坡，從軸部開始彎曲改變層面走向。
往西走，我們發現很厚的砂岩，兩邊層面應該平行，但是卻有一個凹洞，讓兩邊 的砂岩形成一個三角形尖尖的銳角夾角，應該是被擠壓造成的。跨過小溪水，我 們再往西邊攀爬，發現了兩個很漂亮且乳白色的小向斜，彎曲的曲的層面，好漂 亮啊！
我們針對這個露頭的一些地層構造進行測量，並且把一些比較特別的地方畫 下來，並加上記錄，以便整理資料時的參考。
當我們在野外觀察地層的 排列型態時，通常會先找 一層較明顯的砂岩層或頁 岩層作為標準。在此地 層，沿著砂岩往上走，卻 無法延續，這一層不見 了，原來砂岩層轉彎岔到 裡面，露出褶皺的軸部。
這個地方彎得這麼漂亮，
形成圓弧背斜，好美的層 面。
上面這三張野外調查記錄，特別標出了測量的地點。
在我們的這個研究中，野外地質調查的五個露頭中，就以第四個露頭－墘仔 寮橋北邊褶曲地層，最吸引人。我們在此地發現了一個非常對稱的「背斜」構造，
和兩個「向斜」構造。
表二 露頭四地層傾斜走向測量記錄
位置 地層走向 傾斜度數 傾斜方位 第一個點 北偏東 20 度 68 度 向西 第二個點 北偏東 26 度 72 度 向西 第三個點 北偏東 30 度 78 度 向西 第四個點 北偏東 20 度 72 度 向西 第五個點 北偏東 24 度 74 度 向西 第六個點 北偏西 30 度 70 度 向東
其中第五個點與第六個點，其走向正好相反，是一處背斜的層，從兩翼接近 對稱的角度來看，真的是很漂亮。為什麼此地會有褶皺，而其他的地方都沒有發 現呢？我們認為大華一號隧道或二號隧道附近，地層很破碎，或許也是劇烈的擠 壓造成，或許可以找到褶皺的痕跡，但是可惜被水泥漿蓋住了。由於第四露頭不 在公路旁，遠離路肩，因此雖然破碎，也牽連此露頭往東之大崩塌地，但是沒有 安全顧慮，可以不必處理，我們才有機會看到這些褶皺。
研究六 製作 159 甲公路半天岩至石桌沿線的等高線地層模型
我們先將等高線地形圖原圖影印後，使用影印本進行模型的製作。我們沿著 最低位置開始把地形圖剪下來，再描繪於珍珠板上，使用保麗龍切割器，將所需 要的地層剪下來，黏貼在方形的珍珠板上。像這樣，一層一層的做，直到完成。
最後再加上河流、公路；紅色毛線代表公路，使用藍色毛線來表示河流，再加上 地名等。以下是我們製作的情形。
五、討論：
（一）我們針對嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線地質進行調查，最重要的就 是調查時使用的工具「傾斜儀」。我們在每個露頭都使用傾斜儀，測量地 層的傾斜走向。傾斜儀的使用時，必須先尋找地層的層面，只有在地層層 面上測量，所得到的資料才可靠。測量的第一個步驟就是先將傾斜儀的長 邊平貼岩層層面，調整傾斜儀水準氣泡到中間的位置，鉛筆沿著長邊畫一 條線，以北為準讀出刻度，例如：北偏東…度、北偏西…度。再將長邊與 剛才所畫的線垂直，讀出傾斜的度數，並記錄下來。
（二）現在在野外看到的地層一層一層的地層，是先在海底沉積，慢慢地因為海 水水深造成壓力，把砂石壓密、壓緊；還有因為壓力的關係，也會使的砂 石間的溫度逐漸升高，一些造岩礦物，像石英、長石、雲母…等，開始產 生化學變化，將砂與石或沙粒與沙粒膠結在一起，完成固化，最後變成堅 硬的岩層。等到造山運動，把海底的地層推擠上升至海水面上，就是我們 現在在陸地上，靠近山區，或者在高山上看到的地層。也因為是在海底形 成地層，所以我們在這五個露頭中，都發現「砂棒」與「貝類化石」，這 就可以解釋「地層的岩層」原來是海底的證據。
（三）有砂棒的地方代表之前在海底的沉積物有營養，因為他要覓食所以要挖洞，
因為有很多生物挖洞，所以才會有很多砂棒。較大的生物可以挖出較大的 砂棒，因為他要居住。例如：大螃蟹等。
為什麼這裡的砂棒有的地方多、有的地方少？因為生物的生存有關係，
在海底有食物的地方就容易吸引生物聚集一起挖洞、覓食，就會有很多砂 棒。當然在海底沒有食物的地方就不容易吸引生物聚集一起挖洞、覓食，
就不會有砂棒。
過去在這淺海地區營養源豐富的時候，螃蟹、蝦子、貝類自然就會過來，
這一些生物它們都會在海底沉積物挖洞。當他們離開或死掉所留下來的廢 棄洞就會被另一種沉積物把它填滿，長久以後就會石化，以後就會形成砂 棒。沒有生物的地方自然沒有砂棒。
就像我們人一樣，有些地方住的人很多，有些地方住的人很少。以我們 嘉義附近居住的的情形來說，嘉義市人很多，嘉義和頭橋之間住民就不太 多，再到民雄時，民雄就住很多人。像這樣子，嘉義市有很多人，可是民 雄跟嘉義市之間有一大塊很少人住。這就是普通地質學裡面所提到的「生 物透鏡狀分布」。這樣生存的環境對砂棒來說也一樣，它們的生存，也符合
「透鏡狀分布」定律，所以說，在野外調查的時候，發現的砂棒，有的地 方多，有的地方少。
六、結論：
（一）嘉義縣 159 甲半天岩至石棹公路沿線地質調查結果，此地為沉積岩，砂岩、
頁岩互層。地層的排列，以傾斜地層最多，褶曲地層不多，全程都沒有看 到水平排列的方式。
（二）從流水台實驗中，我們了解，河水的侵蝕、搬運作用帶來的泥沙在海裡沉 積，沉積時不但一層一層分明，而且是水平排列。以後經過壓密、固化形 成岩層。造山運動使地殼上升成為陸地，就是我們現在看到的地層。
（三）159 甲公路沿線的崩塌地很多，大大小小各不相同；從野外調查看到的傾 斜與褶皺地層，可以證明它們這些岩層經過推擠，甚至很激烈的變動，所 以岩層破碎，容易崩塌。為了行人安全，靠近路邊的崩塌地都做了一些處 理，例如噴水泥漿覆蓋、做擋土牆和跌水、排水措施，更嚴重的地段還做 了人工隧道。所有的崩塌地中，以墘仔寮橋東邊河谷地崩塌規模最大。
（四）從野外調查過程中發現與採集的「波紋」、「貝類化石」和「砂棒」，就可 以證明這裡曾經是海洋，它們是海底的一部份。在這裡發現這麼多的生痕 化石－砂棒，不但令人興奮，也讓我們找到了生物曾經在這裡活動的情形。
（五）墘仔寮橋北邊褶曲地層是我們這一次野外地質調查中，最大的收穫，因為 背斜地層隆起的弧度和它對稱的兩翼，真的很壯觀。從地層構造我們了解 它們曾經經歷過激烈的擠壓，所以附近沿層也較破碎，難怪緊鄰這個露頭 南邊會有那麼大的崩塌地。我們現在已經清楚，背斜、向斜等褶皺地層是 因為很久以前地殼變動較大。如果軸部向上凸，像彎腰駝背一樣是背斜，
如果軸部像上凹，像臉盆一樣就是向斜。
（六）製作 159 甲公路半天岩至石棹沿線的等高線地層模型，幫助我們了解這一 條公路沿線的地形高低，還有路頭之間的方位。做的時候很辛苦，但是很 有收穫。
七、參考資料：
（一）何春蓀（1985）。普通地質學。台北：五南。
（二）Lutgens, Tarbuck, & Tasa(2011,王季蘭譯，2012)。觀念地球科學 1。台北，
天下文化。
（三）余贊南（1972）。地層的觀察。嘉義，明統書局。
（四）台灣省國校教師研習會（1991）。美麗的環境。台北，國校教師研習會。
