2024 年 4 月 28 日

【南投竹山】 車籠埔斷層保存園區—國家級的博物館,世界級的地質景觀

令人聞之色變的地震可說是台灣最恐怖的天災,而地震的發生與斷層密不可分。因此要瞭解地震,就必須知道斷層是什麼。走訪一趟車籠埔斷層保存園區,保證會有很大的收穫。

車籠埔斷層保存園區隸屬於國立自然科學博物館,是國家級的地質景觀博物館;環境與設備的維護良好,有專人定時導覽,多媒體互動非常有趣,是親子假日學習及玩樂的好地方。

園區附近有幾間鄉土美食餐廳,安排吃飯加上參訪的行程相當方便。

▲園區內有一座超高的高壓電塔,讓人無法忽視。

車籠埔斷層保存園區就位在國道三號竹山交流道口,我們路過很多次,從來沒有進去過,這次總算來一探究竟。

園區與台電合作,二樓是電磁視界的常態性特展,就是以這座輸電塔為媒介發想而成。

▲車籠埔斷層保存園區最大的特點,就是保存九二一大地震後開挖出的「車籠埔斷層」的一部份。

在新冠肺炎疫情爆發之前,一直都有各國的地質專家前來考察,是珍貴的世界級地質景觀。

▲我們參訪的當天剛好是九二一大地震屆滿 21 週年的前一天,園區特地開放免費參觀。

▲入口處有一尊穿山甲的銅像,是園區的吉祥物。

如同穿山甲擅長挖洞棲息,園區的車籠埔斷層也是從地下挖掘出來的,因此以穿山甲為吉祥物,也藉此喚起民眾保育穿山甲的觀念。

▲館內分為幾個展區。

一樓有3D立體劇場、斷層槽溝保存館、地質科學廳、地震儀器展示、穿山甲生態廊道。二樓有電磁視界的特展。

▲我們進入後,3D立體劇院播放的影片正要開始播放,趕緊排隊來看。

▲這一期播放的影片是熊星人的迷航記,大約 20分鐘左右,我個人覺得不怎麼好看,有頭沒尾的,還是看展覽及解說比較有趣。

▲館內這一大片溝槽剝片展示牆,非常壯觀。

▲一樓的後方有一座龍椅,讓人模擬古代皇帝遇到地震怎麼批示。

古時候關於地震有各式各樣的傳說,像是早期的台灣人就認為地震是地牛在翻身。

▲在科學時代,經過調查、研究與儀器測量,已經沒人相信古老神秘的傳說了。

▲這裡有各種地震儀器的展示。隨著科技越加發達,測量的儀器體積越小越精密。

▲還可以實際操作幾個儀器,看看搖晃的力道經過儀器記錄在白紙上面的震幅,跳躍地板所產生的震動又是幾級。

人類利用科技智能,嘗試掌握震源機制,雖然目前還沒有辦法完全預測地震何時會發生,但是經過一次又一次的地震,幾百年來的文字及儀器記錄的累積,留下了豐富的學術資源,希望未來可以破解地震的謎團。

▲前方「地質科學廳」的導覽即將開始,我們趕緊集合,跟隨著解說員來了解地質學的幾個主題。

▲解說員會先向大家解釋車籠埔斷層名稱的由來,九二一大地震發生時的 100 秒內各地的震動,還有車籠埔斷層槽溝挖掘的模型等等。再來了解台灣島是怎麼形成的。

▲台灣位於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界處,因為碰撞推擠而從海洋中隆起。因此可以說,沒有地震,就沒有今天的台灣。

▲這顆車渠貝化石跟台灣島誕生的年代相當,大約有500萬年。

▲解說員再跟大家介紹板塊推移、斷層怎麼來的,並邀請大家實際操作現場教具。

以台灣的地質而言,研究結果發現,大地震通常是斷層再活動所導致的結果。但是地震成因也不限於斷層活動,火山作用、礦物結構化、核子試爆等等均會引發地震,因此地震的發生是難以預測的。

▲最後,解說員帶大家認識穿山甲以及牠們所面臨的困境。

▲穿山甲標本。

穿山甲是台灣本土的動物,非常害羞,對人類不構成威脅。

然而,人類為了取得穿山甲的麟片做成中藥,大量走私、盜獵穿山甲送到中國大陸、越南等地;加上棲息地的破壞,導致穿山甲數量銳減,已經被列為保育類動物。

▲穿山甲廊道。

園區與台北市立動物園有合作關係,每年二月,園區會舉辦與穿山甲相關的一系列活動,到時候說不定可以看到真正的穿山甲。

▲接下來,我們要參觀園區的重點「竹山車籠埔斷層槽溝」,就在這個圓形的大建築裡面。

▲竹山車籠埔斷層槽溝之所以非常特別,是因為它是九二一大地震後所發現的逆衝斷層,同時具有「褶皺」與「斷層」兩種不同的構造。

國內外的專家學者一致認為極具有學術研究及保存價值,因此政府就蓋了這個園區,將珍貴稀有的地質景觀保存下來。

▲斷層槽溝的展間宛如考古的場景,可以實地看到埋藏在地底下的斷層構造,令人驚奇。

不過,如果是自己看沒有導覽解說的話,說實在的,很難看得出什麼端倪。好在導覽很快就要開始了。

▲導覽分為光雕投影解說以及真人解說。

燈光關掉,光雕解說即將開始。

▲光雕投影方式解說真是先進又專業,解析車籠埔斷層剖面以及過去五次大地震所造成的地質景觀。

可惜我理解得有點模糊,因為我是個對地質學毫無概念的人,初次聽這種光雕解說太興奮,顧著看各種光影顏色的變化,漏掉很多資訊,後來聽專人講解第二次才聽懂一些。

▲紅色虛線標示出車籠埔斷層所在位置,我特別拍了起來。

斷層與地震的發生密切相關,而斷層槽溝是研究斷層最重要的方法,地質學者透過研究槽溝剖面,了解古地震發生的狀況。

早在 1949 年中油在台中地區探勘時,就發現地底下藏有個斷層,統稱為車籠埔斷層,但是一直沒有人能夠親眼見到它的樣貌。九二一大地震後開挖,總算揭開這個斷層的神秘面紗,呈現在眾人面前。

▲如果沒有光雕投影解說,現場自己看其實很難發現那條線在哪裡。

▲除非很仔細的看,可以看到右手邊的牆壁(南牆)有一條線,兩側的土石明顯不同,大約可以猜出這裡有所變化。但若沒有聽解說,也不會知道緣故。

▲左手邊的牆壁(北牆)上藍色虛線標示出過去多次地震所造成的褶皺。因為在看光雕解說時沒有拍攝到,事後我自己劃線標示。

▲現場看到的褶皺就是一條條被擠壓成彎彎的線條,沒有導覽也是看不出所以然的。

以上的「斷層線」跟「褶皺」就是車籠埔斷層剖面最精彩的地方。

當初九二一大地震發生後,政府為了研究地震與斷層的關連,曾經在車籠埔斷層線沿線挖了好幾十個槽溝,在竹山這個槽溝發現「斷層線」與「褶皺」竟然同時出現,是世上罕見的地質景觀,特別具有保存價值,因此保留下來,其他的槽溝就回填了。

▲原本專家學者都認為,車籠埔斷層的錯動是造成九二一大地震的主因,但是後來有研究顯示,該次地震所造成的斷層比原來的車籠埔斷層還要長,形成長達105公里長的地表破裂。地震斷層的範圍包括部分大尖山斷層、車籠埔斷層、岡山斷層、新破裂的分支斷層等等。

那麼,究竟是斷層活動造成地震,還是地震造成斷層呢?科學家至今還沒有定論。

▲不過,九二一大地震讓我們看見古斷層的錯動、多條斷層的連動、新斷層的發生。

目前可以確定的是,如果岩層累積的壓力夠大,不但容易在舊有的斷層上發生地震,也可能引發新的斷層及斷層的連動,這讓我們重新看待斷層的重要性及地震與斷層的關係。

▲各個岩層沈積時期的介紹。

▲五次大地震後地層被抬升的高度。

依照之前古地震發生的週期,大約每200-300年間會有一次大地震,科學家以此推測下次大地震發生的時間大約會在多久之後。

▲結束後往回走,會發現入口處的地平線比較低,槽溝那裡的地平線比較高,那就是九二一大地震時地層被抬升的高度。

九二一大地震被抬升最高的地方是在台中石岡地區,足足有11公尺之高,真是驚人。

這場生動的地質體驗課,讓我對於地震及地表下的岩層世界又多了一些認識。

▲接著,我們來到二樓的電磁視界特展,這裡有許多有趣的互動裝置,可以探索電力、電磁、能源的奧妙。

▲先看到這個會放電的特斯拉線圈。它是一個可以產生高電壓高頻率的變壓器。當高電壓的電流通過空氣之後,就產生了像閃電般的電弧。

▲旁邊就是網美最愛拍照的燈泡區,現場很多人特別在這裡拍照留念。

▲這個「電漿球」好神奇,一摸就有電弧,彷彿自己有魔幻超能力。

▲電磁視界特展中,小孩最愛的是腳踏車比賽,看誰能夠把乒乓球升到高處。

▲姊弟倆本來各自踩踏都將球升了上去,突然間弟弟看到姐姐的球不小心掉下來,覺得超好笑的。

▲賴瑞號太空船裡面有播放影片,可惜我們沒有進去觀賞。

▲電磁波的原理介紹。

▲用樂高積木塊做出「輸電網模型」,展示電力能源如何傳送到社區,特別吸引小孩。

台灣目前還是以火力發電為主,核能發電為輔,並努力開發再生能源。

▲太陽能發電的互動裝置。

▲最後看到這幅山塔地景。

台灣在日治時期以水力發電為主,台灣東部山高水急,開發了許多水力發電廠,產生多餘的電力可以西送,日人便開始規劃橫跨中央山脈的東西輸電線。一直到戰後 1950年代左右,才由台電完工,串起全台的輸電網絡。

東電西送的方式於1960年代轉為西電東送。東西輸電線西起「萬大發電廠」,東到花蓮「銅門發電廠」,橫跨中央山脈,海拔最高點來到2820公尺,是當年東亞最高的輸電線,搭建當時全靠人力搬運,因為山區車輛及大型機具不易進入,工程艱鉅無比,著實偉大。

山塔地景讓我看見了前人的努力,使台灣電力設備發展完善,我們才能享受良好的生活品質。

車籠埔斷層保存園區是一個非常適合大人及小學高年級以上的孩子來體驗的園區,地質學與電磁學這兩門枯燥又深奧的學科,卻與我們的生活息息相關,如果能夠多懂一些知識,對於世界就會有更多的觀察角度,也能夠引發孩子學習的興趣。園區環境整潔,有專人講解,又有趣味的互動設施,真正的寓教於樂,是值得推廣的景點。

在參觀方式上,如果是像我這樣毫無地質學概念的人來參觀,建議先聽取「地質科學廳」的專人導覽過後,再去看「槽溝保存館」,地質科學廳所學得的專有名詞在槽溝保存區會用得上,可以加速對於地層剖面的理解。然後再上去二樓看「電磁視界」的特展,那裡也有專人導覽解說。最後,若有時間再去看「3D立體劇場」播放的影片。這樣的參訪雖然會花費至少二個小時,但是一定會收穫滿滿。

適逢九二一大地震屆滿21週年之際,地震造成的傷痛雖然漸漸撫平,但是地震的恐懼仍然深深烙印在每個台灣人的心中。大地無常,地震雖然可怕,對於地震的無知其實更加危險。近年來政府積極推動地震防災教育與演習,南投竹山的「車籠埔斷層保存園區」與台中霧峰的「九二一地震教育園區」是兩個非常重要的地震博物館,一個從展示槽溝剖面的地質學角度出發,另一個從保存九二一大地震災難的遺跡出發,都是讓人了解地震的最佳去處。帶孩子去認識我們所居住的土地與環境,產生更多的關懷與認同,親子一起度過的週末的時光將會非常有意義。

(旅遊日期:2020.09.20)

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