2.1 貴子坑的故事

3000萬年前
　　大約在3000至2400萬年前，亞洲大陸東部的河流帶著大量半透明至乳白色的石英砂與高嶺石，沈積在淺海平坦的大陸棚上，形成許多規模大小不一的三角洲平原。
其中，在靠近現今台灣位置，三角洲的河口地區是個長滿水草的沼澤區，海岸邊的淺灘與砂洲沈積了層層雪白的石英砂砂層。沼澤的植物一旦死亡，殘骸有時則會堆積形成一層層「煤層」，和砂層交互疊置，逐漸深埋。

這種環境持續了很長一段時間，形成很厚的沈積岩層，貴子坑石壁上所見的「石英砂岩」與「煤層」，便是其中的一小部份。

600萬年前
到了約六百萬年前，攸關今日所見台灣島生成的一件大事發生了！當時，在現今台灣東南方一帶的海洋，火山陸續噴發，形成火山島弧，這個火山島弧（命名為呂宋島弧）是菲律賓海板塊的一部分。由於菲律賓海板塊持續往西北方移動，和相鄰的歐亞板塊互相擠壓。
當菲律賓海板塊載著呂宋火山島弧向歐亞板塊靠攏時，位於板塊邊緣的台灣島的位置首當其衝。
擠壓過來的菲律賓海板塊及其上的呂宋島弧就像推土機一般，將原本堆積在大陸棚上幾乎水平的岩層彎曲、隆起，漸漸露出水面成為島嶼。這次的劇烈擠壓，地質學家稱之為「蓬萊造山運動」，被推擠的岩層因而傾斜、彎曲造成「褶皺」，同時使岩層發生裂痕，形成「節理」，或斷裂錯移形成「斷層」。
貴子坑所見的傾斜與彎曲的岩層，正見證了造山運動的巨大力量。
五～六百萬年來，台灣島一方面逐漸隆起成長，一方面也不斷受到侵蝕並在周邊海域再次堆積，形成平原。

280萬年前
到了280萬年前，台灣北部開始了大規模的火山噴發，斷斷續續地直至十幾萬年前才停止。包括大屯火山群、觀音火山、以及基隆火山群。北投的貴子坑就是在大屯火山群的週邊地帶。
大約60萬年前後，是大屯火山群噴發最劇烈的時期，炙熱的安山岩質岩漿沿著地底裂縫竄升，在大屯火山區噴發，形成熔岩以及火山彈、火山角礫、火山灰等碎屑，並向四周的低地漫流、堆積。一層層的安山岩質熔岩及角礫岩在貴子坑一帶覆蓋在當時已因侵蝕而露出地表的五指山層之上。
接下來的數十萬年，貴子坑不斷受到風化和侵蝕作用，原本藏躲在地下的地質景觀才一一露出面貌，以眼前的石壁向我們訴說著千萬年來的精彩故事。




貴子坑的岩石

礫質粗砂岩
出產地層：五指山層
貴子坑石壁所見的岩石，除了最頂部是安山岩覆蓋之外，下層都是灰白色的「石英砂岩」。砂岩是一種沈積岩，由砂粒堆積而成。由於這些砂粒大多數由「石英」礦物所組成，所以又特別稱為「石英砂岩」。
這層石英砂岩屬於「五指山層」，是台北地區最古老的岩層。五指山層從3000萬年前開始堆積，一直到2400萬年前石英砂粒經過亞洲大陸東南的河流搬運到河口，堆積成三角洲平原，形成沼澤、砂洲，並在淺海海床上堆積。
砂層越積越厚，達數公里深，越壓越密，但是砂粒之間仍然有許多孔隙。最後，靠著地下水中的礦物質，才將砂粒間的孔隙填滿，並且使砂粒一顆顆膠結在一起，形堅硬的砂岩。
用手摸一摸砂岩，可以明顯地感覺到砂粒膠結在一起的粗糙感。由於石英本身略為透明，呈淺灰或乳白色。除了石英，因砂層中還含有少量白色的高嶺石（俗稱白土），貴子坑砂岩的顏色才會這麼白。


小百科：
砂岩
　　砂岩分布的範圍非常廣，幾乎遍布台灣全島，除了中央山脈變質岩區砂岩已變成石英岩或石英片岩之外，大多數地區可見到砂岩。砂岩中主要的礦物是石英，所以外觀一般呈白色或青灰色，風化後因所含的少量鐵與鋁之成分氧化，而呈黃褐色。台灣山區因地形陡峭的關係，地表缺乏深厚的土壤，居民經常可採到堅硬的砂岩作為房屋、圍牆或路面的建材。台灣東北角沿海的漁村或山區九份、雙溪、石碇一帶部落的古老房屋就是由砂岩所築成的唷。


安山岩
在石壁上方，覆蓋於白色砂岩之上的暗色岩石，便是「安山岩」。不過由於植被覆蓋，只露出一小部份。安山岩是一種「火成岩」，也就是由岩漿冷卻凝固的岩石。經過地質學家的研究得知，80萬年前大屯火山群發生了劇烈的火山噴發，從火山口湧冒出黏稠的「熔岩流」（流出地面後的岩漿之別稱）凝固成「安山岩」。噴往空中的岩漿，冷卻形成各種大小的火山碎屑，如火山彈、火山角礫與火山灰等，掉落在火山四周。現在貴子坑一帶地表附近便埋積了一層層的「安山岩質角礫岩」。
安山岩是緻密又堅硬的灰色至暗灰色岩石，含有許多黑色大顆礦物──包括長柱狀的「角閃石」、短柱狀的「輝石」，或是片狀、呈六角型的「黑雲母」。




貴子坑還有什麼特殊的呢？

煤層
石壁的白色石英砂岩中，有數處出現了薄薄的黑色夾層，這些便是「煤層」。其實，煤可說就是古代植物殘骸──主要包含了植物的葉和幹所形成的一種岩石。
約3000至2400萬年前，在亞洲大陸東面沿海地帶，三角洲平原上的河口沼澤地區，生長著許多水草和灌木。當這些沼澤植物死亡後，便成層堆積在泥沼中。後來的泥砂又不斷掩蓋其上，逐漸將植物殘骸壓密。也因為泥沼中缺乏氧氣，所以植物不易腐爛。最後，上覆的泥砂重量和地底的熱力，將它們進一步從「泥炭」轉變成「煙煤」、「無煙煤」。

褶皺
仔細觀察石壁，會發現石英砂岩的岩層竟然是彎曲的。這究竟是怎麼一回事，是什麼力量能夠將這麼堅硬的岩層扭彎呢？
岩層的彎曲現象就叫做「褶皺」。沈積岩在堆積時，原本是大致呈水平的狀態。如果受到外力擠壓，就會傾斜彎曲，形成褶皺。貴子坑砂岩層的褶曲，是五～六百萬年前開始至今的「蓬萊造山運動」的傑作。由於「菲律賓海板塊」和「歐亞板塊」的強力擠壓使得原本平躺在地下深處的砂岩層彎曲變形，進而隆起露出水面。
貴子坑的石壁上可以看到扭曲非常明顯的白色砂岩層，因此可以想像這個地區受到強力的擠壓，才能使堅硬的石英砂岩層變成眼前的模樣。這個褶皺不過是整個台灣北部的一小部份。

小百科
煤層
　　台灣出產的煤層，都是產在3000萬到400萬年前的地層中，主要分布在台灣北部地區。台灣北部的煤田，歷經三百年的開採之後，所有品質較佳、較厚的煤層多已開採殆盡。民國七十三年的六、七月，位在台北土城的海山煤礦和瑞芳的本山煤礦，在相繼不到二十天的短時間之內連續發生災變，並且奪走了一百七十七位礦工的性命，這樣的不幸事件當時震驚全台，此後，台灣的煤礦業便逐漸走向黃昏、走入歷史。