2017年8月15日 星期二

【國語日報專區】石話石說:石頭上的「洞洞」們,背後藏著什麼故事?



無論在海邊、溪谷或是路旁,有時可以發現一些石頭中會有些天然的小洞,這些小洞有時可以呈現出它過去或現在的環境,嘗試去解讀這些孔洞的成因,或許就能知道石頭過去的故事。

滴水長久可穿石
古人常言:「滴水穿石。」但是,滴水要能夠穿石,往往要花上漫長的時間,就算我們一直待在石頭的前面觀察,也很難發現石頭慢慢被水滴打出洞的樣子。但是,理論上滴水的力量是可以慢慢的穿出一個洞,要是能發現一個經常會有水滴滴落的地方,正好形成了孔洞,而且孔洞還是垂直的往下延伸,那就有可能是水滴的作用。有的時候,這些水滴是有固定的通道、孔洞也會有相對應的位置,要是能排除其它的可能性,就能確定水滴是最有可能的,可是,還有哪些可能性呢?
 
要判斷孔洞是不是因為「滴水穿石」,首先要看現場有沒有水流、上方有沒有滴水的可能性
 
長期因水滴落而侵蝕產生的洞
風也會破壞石頭
「侵蝕」指的是一些大自然的力量沖刷或是破壞岩石後,讓岩石越變越小的一種現象。大多時候我們常會看到河水、海水的侵蝕作用,讓石頭被破壞,而前面提到的滴水穿石,也是其中一種侵蝕的作用。但有的時候即使沒有水,我們還是會看得到一些石頭被侵蝕的現象,如果一個地方有長期固定的風向,風大到可以把砂粒吹起打到石頭上的話,遇到軟一點的石頭可能會鑽出小孔,硬一點的石頭可能就會被打磨出固定方向的稜角,這種石頭又稱風稜石。要辨別是不是風所造成的破壞,除了看有無固定風向,也可以試觀察石頭上的孔洞有沒有固定的方向,同時在背風的那側,就不太會有相同的孔洞出現了。

差異侵蝕追源頭
有一種情況,是發生在海邊這樣侵蝕旺盛的地方,有些岩石被波浪破壞的不是很均勻,很明顯的不是像滴水穿石一般的作用,這又是為什麼呢?一般來說,每次海浪打在石頭上時的位置都不一,如果石頭的材質是均勻的,受到海浪衝擊久了,每個地方大致破壞的程度會差不多。但要是石頭本身的材質有硬有軟,就有可能會有差別了。

砂岩是從細砂慢慢被壓密、膠結變成石頭的,從砂變成岩石的過程中,一開始砂被帶到海底,不再移動,接著後來的砂一層層蓋上去後,往下施加的力量會讓砂慢慢固化成岩石。有時砂裡面會藏著微小的生物,會分泌像貝殼成分一樣的鈣質,這些鈣質會讓生物周邊的砂子膠結的更密更硬,但生物的分布並不均勻,所以岩石中比較硬的地方也就不均勻,這些不均勻的地方用肉眼並不好分辨,但要是長時間被水侵蝕後,就會變得明顯。
如果可以排除滴水穿石的作用,就可以思考其它可能,像圖中的岩石主要就是受到側向的侵蝕作用,而造成不均勻(差異侵蝕)的一大主因是原始岩石固結時的性質本身就有差異了!

 生物留下的痕跡
既然未固結的沙中,會有微小生物影響之後變成岩石的情況,那麼如果是大一點的動物呢?當然也會,而且有些石頭常見的洞洞,也和動物的活動有關,有些動物會棲息在淺灘的沙層中,在鑽洞時難免會擾動砂粒的位置,而增加一些砂粒間的縫隙,有些物種在沙中移動時,還會分泌膠質或是利用排泄物來固化牠做出來的管道,就像我們挖山洞後又用水泥固定洞壁一般。這些痕跡就會被保留在岩層中,等到之後這些岩石因地殼變動而重見天日,又被風或水等力量侵蝕後,就會露出一些孔洞,或是可以看見整個管道,這就代表著生物「凡走過必留下證據」的蹤跡,地質學家也叫這類的構造為「生痕化石」。
 
圖中的洞為生痕化石,過去在沙灘中活動的生物留下的痕跡,遺下來的管壁,受風化侵蝕時的現象也會和周圍的砂岩層不太一樣
想要分辨石頭中的洞洞怎麼來的,就要先了解有哪些情況可能會產生這些洞洞,而進一步的研究,真的也能讓我們察覺這些石頭過去的歷史呢!

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