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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
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
香港的地質及地形
香港郊野公園的地質
市區地形
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香港地形與人為影響

在許多香港郊野公園中觀看到的自然景觀,基本上皆由其地質和地貌演變過程控制。人類的活動,如填海及興建水庫,大大的改變了原有的自然景觀。

  • 香港的地質及地形
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香港的地質及地形

香港的兩大類主要岩石為火山岩及花崗岩。它們對區內亞熱帶風化作用展現了不同反應,而這些分別可從地形確認出來。

香港的沉積岩大多見於東北部,呈獨特鮮明和色彩繽紛的低地景致。

火山岩

香港的火山岩相對較能抵抗亞熱帶風化作用,因此形成較高的山峰﹝例如大帽山、鳳凰山及蚺蛇尖等﹞,而且含粉砂及黏土的風化層一般較薄,令地勢變得群石嶙峋,稜角分明﹝圖1﹞。

除了粗火山灰晶屑凝灰岩﹝例如蘊藏在大帽山﹞外﹝圖2﹞,火山岩不會形成岩石核。因此,一般的火山岩地形的表面大都沒有巨礫。

露出地面的火山岩大部分為陡峭的懸崖,舉例見於鳳凰山及馬鞍山。

花崗岩

香港的花崗岩相對較受亞熱帶風化作用影響,因此除獅子山外,花崗岩類岩石地貌多為較矮的山丘﹝例如九龍及大欖郊野公園﹞﹝圖3﹞,帶有較厚及含粉砂狀及沙質的風化層,地形較矮和渾圓,並有大量巨礫遺留在地面。

風化使花崗岩類岩石形成明顯、渾圓﹝通常呈橢圓形﹞的岩石核。岩石核在一些天然山坡隆起,但較常見則是當風化層被侵蝕後,岩石核留在花崗岩的地形上﹝圖4﹞。

由於火山岩較能抵抗風化,在新界大部份陡峻的山峰都是由火山岩組成
圖1:由於火山岩較能抵抗風化,在新界大
部份陡峻的山峰都是由火山岩組成。


大帽山的巨礫
圖2:大帽山的巨礫。
矮小而受侵蝕的丘陵,是深度風化的花崗岩的地貌特徵
圖3:矮小而受侵蝕的丘陵,是深度
風化的花崗岩的地貌特徵。
巨礫散落的花崗岩地貌,巨礫集中在海岸線
圖4:巨礫散落的花崗岩地貌,巨礫集中在海岸線。

這些巨礫可能均勻地或隨意地散佈在整個地形,但較常見是集中在高地﹝巨礫堆﹞及斜坡﹝巨礫層﹞,或集中於地勢較低的淺水河道﹝巨礫河﹞。

花崗岩類岩石的基岩常見露出於地面,它們以長形含節理的石柱﹝突岩﹞﹝圖5﹞聳立在山峰及山脊上,又或以彎曲的板狀﹝卸荷節理﹞﹝圖6﹞及在山坡及山脈盡頭的相連支撐石的姿態出現 ﹝圖7﹞。

受節理控制的花崗岩突岩兩側被彎曲的鱗剝外殼圍
圖5:受節理控制的花崗岩突岩兩 側被彎曲的鱗剝外殼圍。

由於壓力消減,花崗岩中形成平緩彎曲而平行於斜坡表面的節理
圖6:由於壓力消減,花崗岩中形成平緩 彎曲而平行於斜坡表面的節理。
花崗岩中密集而垂直的節理
圖7:花崗岩中密集而垂直的節理。

沉積岩

在新界東北部的沉積岩大部分形成明顯的地層,而且色彩斑斕的地貌。它們一般表現較能抗拒風化,故只發展得極薄的風化剖面。

不論規模大小的崖壁皆是由於其傾斜的層理,一邊形成輕微至中度傾斜的斜坡﹝順向坡﹞,而另一邊則變為非常陡峭的懸崖﹝崖坡﹞ ﹝例如八仙嶺峭壁﹞ ﹝圖8﹞。

沉積岩的其他特色包括天然海蝕拱﹝例如鴨洲﹞、石柱﹝例如吉澳海﹞﹝圖9﹞及海蝕平台﹝例如平洲﹞ 。

在八仙嶺陡崖向北面傾斜的沉積岩
圖8:在八仙嶺陡崖向北面傾斜的沉積岩。
受長時期的海岸侵蝕而成的海蝕平台
圖9:受長時期的海岸侵蝕而成的海蝕平台。

香港郊野公園的地質

香港的土地面積約有四成受 「郊野公園條例」 管轄,使廣大面積的天然地貌免受市區化壓力的影響,得以為下一代保存﹝圖10﹞。這些地方包括大多數的山地、風景綿長的海岸線,以及大部分的離島。令這些地方成為研究地質學及地形學的理想戶外實驗室。

進出及置身於郊野公園並不受限制,但是,在郊野公園內嚴禁損壞岩石露頭、進行採集岩石樣本或尋找化石。研究工作應該僅限於觀察、描述、量度、描繪及攝影,此舉方能讓無法替代的地質特色得以保持完好無缺,留待未來世世代代的學生及訪客觀賞。

香港的郊野公園﹝圖中黃色部份﹞
圖10:香港的郊野公園﹝圖中黃色部份﹞。

大欖郊野公園 – 花崗岩地區、風化及斷層

大欖郊野公園提供了極佳的機會,以研究由斷層控制的主要山谷、花崗岩的風化特色﹝包括突岩、巨礫、抗風化的石英岩脈﹞、蝕溝受嚴重侵蝕的後果、及控制侵蝕作用的植林。

大欖郊野公園主要以侏羅紀時代的大欖花崗岩為主,屬中至幼粒花崗岩。不同粒體大小的花崗岩構成截然不同的地貌,有渾圓的侵蝕山丘地形,也有嶙峋的突岩群和巨礫堆區域。

東北 - 西南走向的大欖斷層橫跨了大欖郊野公園,深層風化及選擇性的侵蝕沿.此大型斷層出現,形成一個筆直峽谷,包含今天的大欖水塘﹝圖11﹞。

位於大欖郊野公園中央的花崗岩經過深層風化,以及後期多次受開墾者砍伐樹木,使該地區受到嚴重的侵蝕而形成 「劣地」 的地貌,其中有遭深度侵蝕的蝕溝,及沙泥暴露的山頂﹝圖12﹞。

在1980年代控制侵蝕措施實行之前,區內活躍的侵蝕溝道形成複雜形態活現在山頭。當中包括在山頂區樹枝狀的細溝,這些細溝山坡下方匯集並進入深窄的蝕溝。大多數情況,蝕溝多從源頭開始被侵蝕,以致源頭變成非常陡峭的斜坡。細溝的支流進入蝕溝的地方,形成瀑布。

儘管近年來區內大部分地方都已植林以控制侵蝕的破壞,但是蝕溝仍然存在。

行經這處的山頭,會發現地面覆蓋一層含沙、粉砂及黏土組成的土壤。這些物質為花崗岩受風化後的殘餘物,其中有從長石分解而成的粉砂/黏土,以及直接從石英演變得來的沙粒。由於這些土壤脆弱且易於流失,因此如沒有天然植物作保護層,土地將極易被侵蝕。

穿過山峰及山坡,會發現一些具抗風化及抗侵蝕的石英脈,像一幅幅矮短石牆。這些岩脈是因為周圍較軟弱、易受風化的花崗岩經侵蝕後被移離而顯現出來的。

在大欖郊野公園的其他範圍,花崗岩的突岩,屹立於山峰上、岔線盡頭及山谷兩旁,或是形成山旁的小懸崖。在南邊,可見巨礫覆蓋山峰及山旁,而巨礫的溪澗則圍繞山谷﹝圖13﹞。

沿大欖斷層侵蝕而成的筆直河谷
圖11:沿大欖斷層侵蝕而成的筆直河谷。

大欖郊野公園中的蝕溝
圖12:大欖郊野公園中的蝕溝。

巨礫散落在新界西部的山丘上
圖13:巨礫散落在新界西部的山丘上。

西貢郊野公園 – 火山岩範圍及海岸營力

西貢郊野公園的東南部提供了一個理想機會,以研究在遠古時代於火山盆地內形成迷人的含柱狀節理的岩石。

西貢郊野公園的東南部蘊藏白堊紀時代的糧船灣組的火山岩層。

糧船灣組別具特色、含柱狀節理的岩石,於大型的西貢破火山口內形成。西貢破火山口是個龐大的火山盆地,是當原來的火山中心倒塌後剩下的火山口。

來自破火山口西北面的證據顯示,西貢破火山口的直徑最少達20公里。然而,從前南方及東方的破火山口邊緣的位置,相信已處於今天的海底。

含柱狀節理的岩石屬凝灰岩,原來是一層既厚又炙熱的火山灰,堆積覆蓋於破火山口盆地上。火山灰緩緩冷卻,並隨著冷卻而收縮,形成與冷卻面垂直的冷縮節理。

基於上述情況,冷縮節理呈現出緊密互扣的六角形網絡﹝圖14﹞,而六角形是幾何學上最穩固的堆疊圖案。

大部分的石柱都是垂直或近乎垂直,然而,從近距離觀察岩石的表面,會在某些地方發現石柱傾斜,或成淺 形的彎曲﹝圖15﹞。在冷卻過程期間,火山灰經歷塑性階段。區內持續發生的火山活動,引發地震或破火山口地面下陷,導致火山灰層緩慢的蠕動,在火山盆地沉積下來,而其石柱彎曲的形狀一般顯示向東南方蠕動。

放眼海上,可看到柱狀凝灰岩在離岸的島嶼展現,它們以突出的陡峭懸崖屹立於海中。毗鄰的石柱令懸崖顯示條紋狀圖形。

在果洲群島至糧船灣一帶出現的石柱發展得尤為良好。

海浪侵蝕導致部份石柱崩塌,在懸崖面留下筆直的槽溝。有些地方只有石柱的下部崩塌,上部會保持懸垂。在其他地方,石柱的上段則沿傾斜裂縫崩塌,造成傾向海邊表面呈六角圖案的斜坡。

在部份地方,較脆弱及抗侵蝕力較弱的岩石被侵蝕,導致石柱集體倒塌,並形成海蝕洞。

較罕見的是海蝕洞在狹窄的岬角兩邊較弱的地方同時被侵蝕,最終互相貫穿形成海蝕拱。

船灣組的柱狀節理
圖14:糧船灣組的柱狀節理。

岩牆侵入於具柱狀節理的岩石中
圖15:岩牆侵入於具柱狀節理的岩石中。

八仙嶺郊野公園 – 沉積岩及結構

八仙嶺郊野公園呈現大型陡崖及相關的水系、瀑布及近期的天然山坡山泥傾瀉,是野外地質考察的理想地方。

八仙嶺郊野公園主要的岩石是白堊紀時代的八仙嶺組岩層,在此岩層之下是侏羅紀時代大帽山組的火山岩。

白堊紀八仙嶺組的岩石主要為紅褐色厚層礫岩,灰紅色的砂岩,以及紫紅色的粉砂岩。這些岩石本來沉積於兩大主要地質環境。礫岩和含卵石的砂岩積聚於河道,而席狀砂岩是在一個半乾旱的環境以片流形式沉積。

這些岩石向北傾斜約20°至25°,形成香港唯一的大型陡崖﹝圖16﹞。陡崖上的山脊形成顯著的山峰,由西面的黃嶺﹝639米高﹞伸延至東面的觀音峒﹝304米高﹞。

基於陡崖的不對稱形狀,在陡崖南方的山坡上是陡傾而短直的河道,只在降雨時有水流,這些河道稱為季節性或短暫性河流。相反,北面山坡上的溪澗隨較平坦的斜坡向下流,其河道較長,因而發展成典型的樹枝狀支流,全年川流不息。這些河道稱為永久性或常流河。結果,位於八仙嶺陡崖以南的村落只能從山上獲取極少量的供水,但在另一邊較平坦的斜坡的山腳則可獲恆常的供水。

靠近陡崖的中央,純陽峰山頂之東﹝588米高﹞,山脊被山谷分隔,是現時的糧船灣水塘的位置。接近新娘潭的山谷源頭有由八仙嶺組岩層組成景色優美的瀑布。

這瀑布顯示出多項典型瀑布發展的特質,包括堅硬抗侵蝕的石牆,清晰的裂點,瀑布底部的掏槽,近圓型的瀑潭,受掏蝕的河床岩石及壺穴。

多個近期的天然山坡山泥傾瀉可在南方較陡峭的山坡發現,大部分是較淺而短的滑坡。

八仙嶺的陡崖
圖16:八仙嶺的陡崖。

市區地形

過去數千年來,自然過程不斷地侵蝕及塑造大地。近期的人類活動改變土地面貌的速度,遠比自然過程快。香港原來的地形大部分已因人類活動而改變,主要為供應額外的建築用地、建築物料及可靠的水源。

香港可建樓宇的平地有限,亦沒有湖泊、河流或大型儲水地方提供飲用水。因此,須進行填海﹝圖17﹞及土地平整來創造平地;亦須開採石礦以提供建材及混凝土物料;以及建築水壩及水塘來解決儲水問題。此等活動聯結一起,對香港的陸上地形、海岸線的形狀及水系形態造成深遠的影響。這不僅在市區發生,亦包括在新界區的村莊。

西九龍填海區。西九龍填海區
圖17:西九龍填海區。西九龍填海區。

沿岸填海

香港首個填海建議於1855年提出,為堅尼地城的西區海傍計劃。該計劃最終於1868年展開,並於1873年完成,為海旁增加了50英畝﹝0.2平方公里﹞的土地。

第二個填海計劃於1890年2月動工,並在1904年完成,共動用了350萬噸物料創造出65英畝﹝0.3平方公里﹞的新土地。

在接續下來的幾年間,填海速度迅速加快。由1868年至1967年間,共填平了10平方公里土地;由1967年至1991年間,另增加了30.5平方公里的額外土地;而1991年至1995年間,進一步加添19平方公里的新填海土地。總計填海得來的新增土地,合共超過60平方公里﹝圖18﹞。

香港大部份的新市鎮,包括天水圍、馬鞍山、將軍澳、沙田、屯門、荃灣及東涌,都涵蓋廣大的填海土地。

同時,香港多個著名發展項目均建於填海土地上,有前啟德機場、新赤鱲角機場﹝12.5平方公里﹞﹝圖19﹞,以及九龍半島及港島中區的龐大面積,其中包括:西九龍填海區﹝3.3平方公里﹞和迪士尼項目﹝2平方公里﹞。

今天,香港約有百分之六的土地面積來自填海,足以應付約百分之二十的人口興建住屋。首項填海工程以傾倒公共廢物進行,包括建築及家居廢料。方法是先興建堤壆,然後將城市廢物棄積於潟湖中。這辦法進展緩慢,需多年時間始能完成。

填海前和填海後的赤鱲角
圖19:填海前和填海後的赤鱲角。

港的填海地區﹝圖中黃色部份﹞
圖18:香港的填海地區﹝圖中黃色部份﹞

多個早期的填海工程採用海沙作材料,項目包括啟德擴建﹝1929,1931及1956-1959﹞、銅鑼灣避風塘、維多利亞公園及屯門新市鎮的填海工程。

許多大型填海工程,則從山邊挖取風化岩石作為填海物料。這方法的優點是較使用棄置公共廢物的方法快捷。同時,開挖而得的新土地可用於建屋發展。

然而,選用風化岩石的缺點是由於風化岩石的粒狀大小不規則,並含有體積較大碎石,加上含黏土成份阻礙排水。同時,挖掘、爆破工程及重型車輛運載物料,都會為市區帶來環境滋擾。

於1980年代海沙為首選的填土材料,率先應用於兩個重大項目。

葵涌貨櫃六號碼頭於1986年至1989年間興建,共耗用了860萬立方米海沙;而天水圍新市鎮於1986年至1988年間興建,共用了2,400萬立方米海沙。這方法的優點是快速,對環境造成的滋擾減至最低,而且填土的排水及整固迅速。

主要土地平整

除進行填海工程外,亦可透過平整山頂或將斜坡切割成平台,以增加發展土地。

採用這方法以獲得土地的例子眾多,包括不同規模由興建小型村屋以至發展大型屋苑。

隨著九龍半島的發展逐漸北移,多個大型屋苑﹝例如慈雲山及竹園﹞是將九龍山腳削開作發展用途。同樣地,在香港島的主要項目,如康怡花園,也涉及切割香港島的山坡。

近期在佐敦谷土地平整工程包括遷走大量岩石﹝圖20﹞。

多個工程如將軍澳新市鎮發展計劃,同時涉及大型土地平整及填海。岩石大規模地從山旁移走,形成一個環繞海灣的平台,而大部分挖出來的岩石,則作填海之用。

佐敦谷土地平整工程
圖20:佐敦谷土地平整工程

水塘及引水道

香港的面積共1,105平方公里,其中約百分之三十三的土地是集水區,以引導雨水從山上流入15個原是山谷的水塘,以及船灣淡水湖及糧船灣的原是海洋的水塘﹝圖21﹞。


香港的水塘及引水道﹝圖中藍色部份﹞
圖21:香港的水塘及引水道﹝圖中藍色部份﹞

薄扶林水塘是首個原來是山谷的水塘,於1877年落成。其餘14個現存的山谷水塘於其後的八十八年接踵完成﹝圖21﹞。於1965年完成的下城門水塘是最後一個山谷水塘。十五個水塘的總儲水量為7,500萬立方米。

多個小型水塘,包括佐敦谷及黃泥涌水塘,已不再使用、被填平或已遷離。

船灣淡水湖及糧船灣水塘均以興建水壩來阻擋海水進入﹝圖22﹞。船灣淡水湖於1967年初步落成,當時的儲水量為1.7億立方米。其後,水壩於1973年加高,令儲水量提升至2.3億立方米。糧船灣水塘於1978年竣工,儲水量共2.81億立方米。

全港17個運作中的水塘總儲水量為5.86億立方米,足夠維持全港222天用水,即全年的百分之六十的用水。

環繞香港山旁建築的引水道網絡﹝圖21﹞,將山上或高地溪澗的天然水源,直接引到水塘。

這些引水道成功地引導天然溪流,經過隧道,分流至鄰近的集水區。香港的天然排水系統已被廣泛改造,包括在市區的下水道及市區外的引水道。



萬宜水庫西壩
圖22:萬宜水庫西壩