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1. 礦物與岩石 – 地質的基礎材枓
2. 板塊運動 – 強大的力量
3. 測量景觀 – 地質調查導論
4. 風化與侵蝕 – 地貌過程導論
5. 香港地質研究史
早期的先驅
香港地層及古生物研究
香港地質調查及報告
香港的地質圖
其他地質學相關的香港地圖
6. 香港的地質歷史和岩石
7. 地質構造
8. 經濟地質學 – 香港的礦產與礦業
9. 香港地形與人為影響
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香港地質研究史

自1842年8月29日開埠至今,許多人為香港的地質勘察做出了貢獻。全港的地質調查和記述始於20世紀初,及至香港地質調查組於1982年成立至今。現時香港有一系列的地質圖,為城市規劃、尋找地質資源及確定地質災害等等工作,提供有用的資料。

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早期的先驅

T.W. Kingsmill

最早描述香港地質的資料是 T.W. Kingsmill 在1860年代寫的三篇文章。據文章所述,香港與其他華南沿岸地區由花崗岩、板岩、石英岩和斑岩的低山組成。

Baron Von Richthofen

於1869年,一位在中國著名的探險家 Baron Von Richthofen ﹝圖1﹞描述了香港三個主要地質岩層:古老的沉積物,入侵的花崗岩和石英斑岩及其 「tufas」。

H.B. Guppy

於1880年,駐英國皇家海軍戰艦大黃蜂號的外科醫生 H.B. Guppy ﹝圖2﹞,花了六天走遍了香港島。他識別了花崗岩、「暗玄岩」和正長岩,並指出突岩分佈在花崗岩的侵蝕地形,但並無突岩出現在斑狀岩石的地貌。從他作的觀察,他製作了第一幅香港島的地質圖,這幅圖曾經掛於大會堂,後來轉至香港大學。

S.B.J. Skertchly

於1893年 S.B.J. Skertchly 在他的著作 《Our Island – A Naturalist’s Description of Hong Kong》 ﹝圖3﹞中提出,香港﹝當時只包括香港島、九龍半島的界限街以南及昂船洲﹞由花崗岩和火山岩﹝包括長石質石英斑岩﹞所組成。更重要的是,他指出火山岩的成分與花崗岩十分相似,估計兩者源自同一岩漿。他提出花崗岩含有豐富鐵質,並描述由花崗岩風化而成的高嶺土,又首次形容香港島上基性的岩牆。

R.D. Ormsby

在簽署99年新界的租約後,J.H.S. Lockhart 為英國殖民部對新界作出評估,於1898年提交一份名為 《Entension of the Colony of Hong Kong》 的報告,並在1899年將該報告的摘要提交立法局。報告載有兩頁名為 《Report on the Geology of the New Territory》 的附件,由當時工務局局長 R.D. Ormsby 撰寫。 Ormsby 寫到新界的地質簡單,主要為花崗岩、 「Trappean」 及變質岩。文件又提到,在某些地區有火山活動的証據,而矮的山丘被紅色岩土覆蓋,另外多處有採礦活動。

C.M. Weld

C.M. Weld 在 一份1914年刊登於 《Transcations of the American Institute of Mining Engineers》 的文獻中,概述了香港的地質情况,指出香港的岩石主要為花崗岩,在西北部有片岩和板岩,而在東南部則是玄武岩和石英斑岩,並特別提到花崗岩中包含了受高温變質的沉積岩。 Weld 主要研究礦物,並記錄了金、銀、鉛、鋅、銅、鉏和錫的出現,集中注意馬鞍山的矽卡岩中磁鐵礦。

F.R.C. Reed

在1921年,F.R.C.Reed 寫了一本題為 《Geology of the British Empire》 的著作,其中一頁﹝第348頁﹞描述到香港的地質。他形容香港為 「古老的高原的碎片...主要由花崗岩,蛇紋岩和正長岩組成」,他還提到東北至西南的平行構造﹝即「山線」與之間的山谷﹞,以及海灣顯示 出的西北向構造。

F.R. Tegengren

於1923年 F.R. Tegengren 撰寫了一篇題為 《Iron Ores and the Iron Industry of China》 的文章,當中再度提出 Weld 描述的馬鞍山礦藏,並估計其蘊藏量約為910,000噸,能以露天礦場方式開採。

W. Schofield

W. Schofield 是香港政府的理民府長官,他曾測繪香港島西北部2平方里的地方。他在1924年向利物浦地質學協會發表的文獻中提出一套四層岩層序列、並有玄武岩岩牆侵入的論說。於1930年 W. Schofield 撰寫了一份詳盡的香港地質報告,可惜該報告於日軍估領時期遺失了。

 

 

Baron Von Richthofen
圖1:Baron Von Richthofen

 

H.B. Guppy
圖2: H.B. Guppy

 

《Our Island - A Naturalist's Description of Hong Kong》
圖3: 《Our Island - A Naturalist's Description of Hong Kong》

香港地層古生物研究

C.M. Heanley

二十世紀初期香港的地質測繪主要由礦物勘探工作帶動,開發了馬鞍山和蓮麻坑礦場。不過,在1920年代政府檢疫及細菌學部門的首長 C.M. Heanley ﹝一位足跡遍及香港各處的業餘地質學家﹞在吐露港北岸出露的沉積岩中,發現了數枚菊石化石﹝圖4﹞。這些化石先後由 A.W. Grabau 及 S.S. Buckman 鑑定,並命名為【香港菊石】。這是在東南亞首次發現中生代的化石。

這項重要的發現指出吐露港的沉積岩屬侏羅紀時代,而並非如學者以往相信的屬前寒武紀或古生代。 Heanley 提出一套九層岩層序列的論說,並於1923及1924年製作地質圖。這些資料對於其後首次全港的地質調查,以及1936年編製的地質圖奠定了基礎。此外,Heanley 亦記綠了大磨刀洲上的石墨層,及在其他地方發現的綠柱石、黑鎢礦、輝鉬礦、錫石和方鉛礦。

於一九七零至八零年代,多位地質學家,其中最著名的包括李作明、 Atherton 及鈕栢燊,作了大量古生物化石的採集鑑定工作和地層層序的研究,他們的研究成果大多發表在歷年的香港地質學會的通訊上。

李作明

李作明先生﹝圖5﹞ 於1980年在船灣淡水湖地區發現了泥盆紀的魚化石﹝盾皮魚﹞,是其中最重要的發現。這是首次在香港出土泥盆紀時代的化石,使香港的地質歷史推前至泥盆紀時代﹝即大約4億年前﹞。

於1988-1990年間,香港理工大學與中國科學院南京地質古生物研究所,合作開展的一項名為 「香港地層」 的綜合研究項目。這項研究歷時十五個月,是香港地層古生物研究近年來最重大的進展,為現今香港的地層研究奠定了基礎。最終研究的成果於1997及1998年編輯成上下兩冊 「香港古生物和地層」 的專著。這是目前香港地層和古生物研究最重要的參考文獻。

 

菊石化石
圖4:菊石化石。

 

李作明先生
圖5:李作明先生。

 

李作明先生發現泥盆紀魚化石的報道﹝由李作明先生提供﹞

李作明先生發現泥盆紀魚化石的報道﹝由李作明先生提供﹞。

 

全港地質調查及報告

1923 – 1952     首次地質調查

依從英國政府的建議, R.W. Brock ﹝圖6﹞獲委任為香港政府進行一次詳細的香港地質調查。 Brock 是加拿大哥倫比亞大學地理學系的系主任,曾任加拿大地質調查所所長及礦務部副部長。於1923年, Brock 來港作初步調查,並為主要的勘察工作作安排。Brock 於1926至1927年在香港作地質調查,而另外三位加拿大哥倫比亞大學的地質學家亦曾在不同時期在香港工作。他們是 S.J. Schofield ﹝圖7﹞﹝1923-1924在港﹞、 M.Y. Williams ﹝1924-1925在港﹞和 W.L. Uglow ﹝1925-1926在港﹞。於1932,一幅全新的香港地形圖面世,這幅圖跟原本的有很大差別。 Brock 於是在1932至1933年間針對其中的差異進行進一步的勘測。終於,一幅比例為1:84,480的地質圖於1936年面世,其後於1945年以1:80,000的比例再版作軍事用途。

隨着 Uglow 及 Brock 先後於1926年和1935年逝世, Williams 及 Schofield 完成了相關的地質報告,並於1939年將之送交香港。可惜這份報告及地質圖均在戰時遺失。不過,於1943及1945年,當時身為加拿大哥倫比亞大學教授的 Williams 於 《Proccedings of the Royal Society of Canada》 發表數篇香港地層及古生物的文章。戰爭結束後,香港政府要求報告的副本,但當時並沒有將報告保存下來。因此, Williams 編寫了報告的第二版,並於1948年將之送交香港。

1952年     S.G. Davis

S.G. Davis﹝圖8﹞曾是香港大學地理系的系主任,他於1952年出版了 《香港地質》 一書﹝圖9﹞。這本著作主要是依據上述加拿大地質學家的工作,加上 Davis 在本港野外考察的資料而編寫。 Davis 是地質礦物學家,對蓮麻坑、針山和馬鞍山的礦業甚感興趣。

1960     B.P. Ruxton

B.P. Ruxton 承接 S.G. Davis 的工作,出版了有關香港礦業的詳細研究。 Ruxton 曾是香港大學地理及地質學系的講師,他於1960在 《Proceedings of the Geological Society of London》 中發表他對香港地質的研究報告。

1967 – 1971年     第二次地質調查

於1967年1月至1969年3月期間,兩名從英國地質調查局(原為地質科學研究所)來的地質學家 E.A. Stephens 和 P.M. Allen ﹝圖10﹞,在香港進行地質調查。雖然他們的任務是為修改1936年的地質圖作調查,但是最後還是開展了全面重新的地質勘察。該調查的成果是於1971年出版比例為1:50,000的地質圖以及附有的地質報告。

R.W. Brock ﹝照片由加拿大哥倫比亞大學提供﹞
圖6:R.W. Brock
﹝照片由加拿大哥倫比亞大學提供﹞

 

S.J. Schofield ﹝照片由加拿大哥倫比亞大學提供﹞
圖7:S.J. Schofield
﹝照片由加拿大哥倫比亞大學提供﹞

 

S.G. Davis在野外工作
圖8:S.G. Davis在野外工作。

舊剪報,星報1969年2月1日 (資料由香港中央圖書館提供)

舊剪報,星報1969年2月1日 (資料由香港中央圖書館提供)。

 

《香港地質》
圖9:《香港地質》。

 

1982年至現在     香港地質調查組

香港地質調查組成立於1982年5月5日,專責編製比例為1:20,000的香港地質圖,並為專業團體、政府部門、教育機構和學術團體提供地質資料和諮詢服務。

最初的香港地質調查組只有兩名從英國地質調查局委派的地質調查顧問,其後擴大至包括其他海外和本地訓練的地質學家。直至1984年,香港地質調查組由5名地質學家和6名技術人員組成。在1990年代機場核心工程的初期,香港地質調查組達到了全盛時期; 組員包括7名地質學家、6名技術人員,以及製圖小組。這期間香港地質調查組擴大職能,在六個重心發展地區開展比例為1:5,000的地質圖編繪,並為填海工程調查離岸海沙資源。最後一幅1:20,000比例的地質圖於1996年面世,完成了全港共15幅地質圖,及6冊地質報告的出版。及後,香港地質調查組的主要工作包括山泥傾瀉勘察、隧道地質、區域地球化學調查、地質諮詢服務及土地用途規劃。

在2000年,一套比例為1:100,000的地質圖及兩份地質報告出版﹝圖11﹞。這兩份地質報告是將過往所有地質報告的資料綜合整理而成。於2003年,香港地質調查組開展對1:20,000比例的地質圖的更新和數碼化的工作。同時,香港地質調查組正在制定一個以地理訊息系統作平台的地質數據庫。多年來,香港地質調查組的成員就各種各樣的主題,發表了許多專業的地質報告和研究論文。

 

 

 

P.M. Allen在野外工作﹝相片由 P.M. Allen 提供﹞
圖10: P.M. Allen在野外工作﹝相片由 P.M. Allen 提供﹞。

於2000年出版的《香港前第四紀地質》及《香港第四紀地質》
圖11:於2000年出版的《香港前第四紀地質》及《香港第四紀地質》。

 

香港的地質圖

香港首幅地質圖於1936年出版,比例為1:84,480﹝圖12﹞。該地圖顯示火成岩﹝火山岩及深成岩﹞、沉積岩,以及表土沉積物的分佈,但欠缺斷層、褶皺或其他地質構造的描繪。

於1936年出版的1:84,480比例香港地質圖
圖12: 於1936年出版的1:84,480比例
香港地質圖。

香港第二幅地質圖於1971年出版,共有兩張1:50,000比例的圖幅﹝圖13﹞。這兩幅地質圖較前者更為詳盡,不僅顯示火山岩、侵入岩及沉積岩的主要分佈,同時細分第四紀表土沉積物的單位。主要的地質結構,如褶皺、斷層、岩牆和岩脈等也得以區別。該圖更標示了地質構造的測量資料,如岩層及岩石節理的產狀。

於1971年出版的1:50,000比例香港地質圖

圖13: 於1971年出版的1:50,000比例
香港地質圖。

 

香港第三幅地質圖共有十五張比例為1:20,000 的基岩和表土地質圖圖幅,進一步強調火山岩地層的區分和侵入岩歷史。該地質圖更首次包括地質剖面圖,並顯示不同晶體大小的侵入岩的分佈。另外該地質圖有更多地質構造的資料,並且為雙語出版。

1:20,000比例香港地質圖﹝香港地質調查圖幅十一,1986年出版﹞﹝摘錄﹞
圖14:1:20,000比例香 港地質圖﹝香港地質調查 圖幅十一,1986年出版﹞﹝摘錄﹞。

於2000年出版的1:100,000比例香港地質圖
圖15:於2000年出版的1:100,000比例香港地質圖。

於2000年出版的1:100,000比例香港地質圖顯示更詳細的火山岩地層和侵入岩歷史,其中命名不同的侵入岩岩套和岩體,以及火山群和火山岩組。此外,並未在地面出露的大理岩,以及主要斷層在離岸地區的延伸部分,都顯示在該地質圖上。該地質圖的圖面亦載有細比例的區域地質圖。

於2003年開始更新1:20,000比例的地質圖, 以地理訊息系統作為平台。

I

其他地質學相關的香港地圖

立體地形圖

圖16是香港的立體地形圖,它是根據香港政府地政署提供地形勘察圖的高程數據,編製而成的數碼高程模型。

立體地形圖協助看到地貌的三維地勢,而顯現在立體地形圖的線條,則可能代表一系列不同的現象,例如水道、地質構造﹝斷層、節理等﹞、岩層或不同岩石的邊界。

同時,立體地形圖也是劃分及描繪地質構造,以及進行地形評估的工具。


香港立體地形圖

圖16:香港立體地形圖。

地磁異常圖

差不多整個香港水域內,均曾進行海洋地磁測量。這些測量有助於確定離岸地區的地質情況,尤其是主要斷層位置。觀察所得的地磁場主要視乎不同岩石的磁化率、岩石形成時剩餘的磁性,以及岩石的風化程度。地磁場模型的製作需要利用鑽探及陸上的地質資料,以幫助劃定磁性來源的岩石種類、走向及形狀。圖17為香港離岸地磁異常圖。


香港地磁異常圖

圖17:香港地磁異常圖。