18-1103 火山、沉積、斷層帶匯集的大砲岩@湖山自然親子社團 戶外課09

『甚麼是火山?』

『地裂開，岩漿冒出來，覆蓋在地表上。

全世界大多數的地表都是沉積岩，
所以這裡指的地表大多就是沉積岩，

我們所在的台北就是岩漿蓋在沉積岩上。』

『火成岩就是火山岩漿形成的，

安地列斯山脈有火山，長得像安地列斯山火山的岩石就叫做安山岩。

為甚麼安地列斯山很重要，因為他是山脈裡的火山。』

安地列斯位於南美洲

北(千里達島)至最南端(火地島)
這條山脈裡有城市、低地、高原、火山等
是世界最長的山脈

今天有很多第一次來參加的親子組合
小朋友很敢回答
很符合老師喜歡互動的上課氣氛

『安山岩就是顏色比較淡的火成岩，
除此之外還可以看結晶來進一步分類，
有白色結晶、黑色結晶、還有紫色。』

老師還帶來他從其他國家帶回來的岩石標本

『火成岩除了顏色較淡的安山岩之外，
還有顏色較深的玄武岩。這兩種我們台灣都有，
所以看得懂台灣的岩石，
你就可以看得懂全世界的。』



『剛剛講的，地裂開，岩漿冒出來，覆蓋在地表上，就形成火山，
世界上有兩個著名的地方就是這樣形成的，
到現在這兩個地方的岩漿還在冒，
一個在太平洋中央的夏威夷，另一個就是在大西洋中央的冰島。』



夏威夷就是從太平洋海板塊裂縫中冒出的岩漿累績形成
岩漿冒出地表進入海水，會快速冷卻
而後的岩漿再冒出，而形成堆疊
時間久了就會冒出海面
這就是夏威夷的前身
不過板塊不會一直待在原地
近幾年科學家發現夏威夷群島呈西北向發展
跟太平洋板塊每年以4~6公分向西北移動有關係
因為岩漿冒出的"熱點"一直在往西北方向移動

參考資料：移動中的火

下圖偏綠的就是澎湖的安山岩
澎湖不都是玄武岩嗎?

『從地質圖上看，整個澎湖都是玄武岩，
只有最西邊這個島是紅色的(安山岩)。
這個島就是花嶼，整個島因為安山岩而花花的，所以就被稱為花嶼。』

大家可以進一步近距離看一下各地不同外觀的火成岩

火成岩是由岩漿形成
有稀的岩漿，和稠的岩漿

稀的岩漿比較溫和，會緩慢地從裂縫中"流"出
形成的岩石質地較均勻且緻密，例如玄武岩

稠的岩漿PH值較低，不容易找洞鑽，
所以得蓄積一股力量後才能衝出
因為就容易形成猛烈的火山爆發
岩石內含成分(礦物)有很多種
因此會有許多不同的結晶
甚至孔洞

『火山的來源都是岩漿，
岩漿從地函來，為甚麼海底的火山跟陸地上的火山會不一樣?
因為海底的火山是地殼裂開，岩漿直接從地函流出來，
所以很均勻(形成玄武岩)。
陸地上的火山或經過陸地，
陸地可能是堆積(層積岩)來的或是板塊擠壓來的，
裡面含有海砂和許多礦物(形成富含礦物質的安山岩)。』

『火山跟山脈要怎麼分?
火山都是一顆一顆，山脈則是一長條。

從地質圖來看，紅色的是火山，
台灣火山不多，大部分都是山脈，台灣的山脈大多是東北-西南向。』

『台灣有幾個重要山脈一定要記得，
從東邊過來的海岸山脈，最高點是新港山，
海岸山脈是屬於菲律賓海板塊的前緣

再過來的中央山脈，北起蘇澳，南到鵝鑾鼻，
最高點是秀姑巒山，海拔3925公尺，流下來的水叫做秀姑巒溪，
把海岸山脈給切成兩半了。

再來是雪山玉山山脈，北起三貂角，南到大甲溪，最高峰雪山主峰 3886公尺，
玉山山脈從濁水溪開始到六龜，最高峰就是3952公尺的玉山，
這個山脈很好記，頭尾都是數字+動物，
中間被大甲溪和濁水溪切成三段。

再往西是加里阿里山山脈，北起鼻頭角，南到旗山，
但是阿里山山脈裡沒有阿里山。』

再來我們要前往大砲岩了
從地質圖上可以看到大砲岩以北是火成岩
以南是古台北湖留下來的爛泥巴
這塊綠色是有年代的沉積岩
北側有大砲岩
南側是軍艦岩
大砲岩北側的這塊狹長土黃色是硫磺谷

走道遊客中心外
眼前這棵樹長滿了果子
但是果子卻又不長在樹枝末稍
而是長在樹幹上

『這一顆一顆的是花，
現在還是綠色的，所以可以叫他做花
等他再成熟一點，就變成果子了。

以前講過，花、果子開在樹幹上是屬於熱帶雨林的植物，
台灣位處於亞熱帶，所以有這種植物是很正常的。
為甚麼說他叫做花，其實他是屬於隱花果，花是開在果子裡面的，
從外面是看不到的，最著名的就是無花果。

等到果子成熟時，這裡會有密密麻麻的鳥類，
會吃果子的鳥類幾乎都會吃他，所以他又被稱為"雀榕"，
以後在這樹下抬頭看鳥時，嘴巴千萬不要張開，
鳥類沒有膀胱，隨時會大便的。』



雀榕的果子特色是尾端呈紅色
果子身上會有些白點



往大砲岩的路上走去
在路邊有一顆大石頭
記得以前小時候王老師還帶我們來這裡拍兒童天地



這條馬路剛好把火成岩與沉積岩做個區隔



『陽明山的火山是稠的，噴發出來的，
所以可以看到這一塊裡面有許多大大小小不一的有稜有角的岩石(角礫)，
這種岩石又被稱為"火山稜石"，在火山爆發時炸碎的，
這些岩石可能是火山井內的原有岩石，
因為火山爆發時被炸碎，一起被帶出來。

但是你們後面的是沉積岩，裡面的石頭會很圓滑，
大小很一致，因為那是被河流帶來的，河流的水量固定時，
能帶多大顆的石頭也是固定的，而且會把石頭磨的圓圓的，
也被稱為水磨石。

所以從內部岩石的大小，外觀就可以判斷。』



這大塊岩石是很堅硬的
不過長期在硫磺噴泉附近
都已經被硫酸侵蝕得有些鬆動

硫磺如何侵蝕火成岩?
請見前幾篇跟小油坑相關的筆記



繼續沿著泉源路向下走去



在這裡老師要大家伸手摸摸看這塊岩石
摸起來有細緻的粗糙感
但是是很一致的粗糙感



『沉積岩有很多材質，最差的就是泥，
再來是沙、礫石，經由堆疊擠壓形成泥岩、沙岩、頁岩、板岩。』



沉積岩內的物質會有很多很雜
經過擠壓後矽石(SiO2)有時間重新排列
常見的有顆粒較大、有明顯節理的石英砂岩
很像成堆的細小的冰糖
這裡可以看到的是更細小的像砂糖般金光閃閃的
老師說這是"白雲母砂岩"
摸起來粉粉的
差不多像200號砂紙那樣



再往前一點剛好看到人工堆砌的安山岩
老師要大家也摸摸看
沒有經過人工整理的安山岩摸起來是超粗的
而且沒有平整的節理
很容易受傷
雖然表面是粗糙的
但是不會像砂岩摸一摸就會滿手砂
火成岩是很堅固"團結"的



再往前一段路
這一處已經被圍起來
因為砂岩泥岩地形
讓這一處常常在大雨或是天災後就會崩落
以前在國小時期
王老師都會帶我們到這裡來找褐鐵礦跟大砂棒
現在被圍起來後
只能遠遠的隔著鐵網找尋過去的記憶



鐵礦是很容易氧化的元素
所以在自然界中很難找到純鐵礦
在火成岩和沉積岩中當然也會有鐵礦

『在火成岩中含有鐵礦，數量一多就會具有磁性，
這種石頭在陽明山的菜公坑山有很多，被稱為反經石。

沉積岩中也有鐵礦，氧化後的鐵礦就變成眼前的褐鐵礦(氧化鐵)。』

鐵氧化後體積會變大

質量不變、體積變大就會產生鬆動

沿路下去有很多沉積岩可以觀賞

有很厚很大塊的

也有斜的、倒一邊的

『地層在抬升的時候，受到擠壓和材質不盡相同，
所以不會是水平抬升，
可能是左邊高右邊低，右邊高左邊低，
就會變成像這樣斜著的。』



地層可以厚到數公尺
也可以薄到1~2mm



這個轉角就是厚地層



可以近距離去觀察每一層被擠壓後的狀況
就像巧克力一樣一塊一塊的



在這裡有個難得一件的景觀

『因為地層和後天開挖，所以我們有機會看到下面是沉積岩，上面是火成岩的景象，

這種狀況再下去一點的貴子坑也可以看到，

陽明山地區以前都是沉積岩，後來火山爆發，岩漿覆蓋，

就會有這種狀況，但是大多數的地方都被泥土或樹林、植披覆蓋，

這一處得很清楚，大家可以摸摸看。』

『下方的層理很明顯，上方岩漿覆蓋上來，

泥土瞬間被加熱，加熱後就變成瓦片了，

所以這一塊很堅硬。』

『陽明山地區有個大斷層，從金山一路經過大油坑、馬槽、硫磺谷到貴子坑，

這一條被稱為金山斷層。』

『這一處，剛好就是一個小斷層，

是底下硫磺谷的支線，

大家可以看這裡右側有沉積岩，

左側突然沒有了，

這就是斷層存在的證據。』

『硫磺谷沒有火山噴發，這裡的噴泉是因為金山斷層產生的裂縫，

硫磺氣從裂縫中噴出來，才形成現在的樣子，

以前的噴氣量遠比現在要多很多，

因為硫磺在地底下是氣體，噴出地面時突然冷卻，

產生熱水石便，把噴氣孔(井)慢慢的塞住了，

後來為了要取溫泉，做了現在的人工溫泉池，也把洞口再挖大一點，

時間久了，還是會慢慢塞住。』

這一趟來很可惜，最後沒能登上大砲岩，
因為陽明山公園管理處在大砲岩路口立了禁止進入的牌子
所以只能遠眺
從這裡可以看見裸露在樹林間的大砲岩
路面下方的岩石也顯現出鮮明的沉積岩特徵



以前還是學童時
我們常到這裡來採硫磺、拍照
現在公園處為了安全
全部都圍起來了
無法靠近做觀察



 現在的人工溫泉池越來越多了



硫磺區的岩石容易受到硫磺氣的侵蝕
慢慢質變成黏性較高的火黏土(雜質很多的瓷土)
因為黏性高，所以下雨容易阻擋水的流失
久了就成了天然池子
以前搭公車時都會觀察一下這個池子的顏色和大小
雨大一點，池子就大
天氣溫度有些變化時
池子的顏色會變成褐色、綠色、灰色



最後回到遊客中心的路口旁
這裡有棵大榕樹
其實以前的更大，後來某次颱風吹倒了
連帶波及到當初的郁永河紀念碑
現在的紀念碑換了個位置
也換新了

郁永河的故事之前講了幾次，有興趣可以參考之前龍鳳谷的筆記
郁永河為甚麼要大老遠地到台灣來採硫磺?
老師說是因為大陸沒什麼火山
雲南有
東北有
小興安嶺也有
但是都不如到台灣採來的方便、快速
索性有郁永河這個愛寫遊記的幕僚
讓台灣早期的景況可以被推知
所以寫日記很重要!!



這場是107年學習型家庭活動的最後一場
不過我們自然戶外課仍然會繼續進行
讓我們一起繼續學習下去吧!!

【後記】

今天的課程比較早到
有時間可以在龍鳳谷遊客中心觀看一下簡介
有三張圖很有趣，跟大家分享一下

老師說火山是一顆一顆
如果有很多顆，就叫做"群"
大屯火山是台北活山最早噴發的
不過可不是一噴發就長到現在這麼高
大致上可以區分成四個時期

第一次是距今280~250萬年前
那是大屯火山第一次噴發
但是當時的範圍就已經分布到現在的龍鳳谷地形

第二次是距今80萬年前
從一開始的零星噴發到後來沿著斷層裂縫噴發出來
形成了現在的七星山、小觀音山、大屯南西峰和火山碎屑熔岩

第三四次的噴發分布在距今30~60萬年之間
頻繁的噴發形成了現在的磺嘴山、洪爐山、面天山等

天然的噴氣孔是因為滲透到地底的地下水(雨水)集中到地底加熱區
蒸氣沿著裂縫到達地面後噴出
因為冷卻產生水蒸氣
水蒸氣一多就會集中形成溫泉
不過地下水哪有那麼多
現在都是人工灌水讓溫泉噴出
集中後再做為利用



這一篇就是更清楚的溫泉產生示意圖
地熱的來源是地函
地層被加熱後形成儲熱層
地下水進到儲熱層被加熱蒸發
找到斷層裂縫噴到地面形成硫磺噴氣