看圖說故事-砂岩與頁岩在遙測影像上的辨別

砂岩與頁岩常在整套地層中交替出現。由於它們的強度、透水性、及受蝕性不同,所以在地形的表現上自不相同;這種現象稱為差異侵蝕(Differential Erosion)。差異侵蝕是我們在遙測影像(包括衛星影像及航空照片)上辨識砂岩與頁岩的最主要根據。

在砂岩及頁岩的互層中,砂岩不管其厚薄,一般都會顯得凸出;較薄的頁岩則會躲在其上、下兩層砂岩的裡面,隱藏起來;較厚的頁岩則低凹坦順,清晰可辨。

圖1是一張航空照片,影像中的凸出部為砂岩(Ss),低凹部為頁岩(Sh)。因為岩層在右下角迴轉回來,兩翼又向內傾斜,所以是一個向斜構造。向斜的核心部,地形凸起,所以是砂岩;緊鄰核心砂岩的外圍立即被低窪坦順的頁岩所包圍,而頁岩復被4層砂岩所圍住;這4層砂岩之間各夾著薄層頁岩,躲在陰影內未能顯示出來,此現象在照片的左端最清楚。我們繼續往外看,首先是一圈較厚的頁岩;然後才是以砂岩為主的外圈,它們一樣都夾有薄層頁岩;這一套砂岩在照片的右下角顯露得最清楚。

圖2是一張衛星影像,與航空照片一樣的,其凸出部是砂岩,低凹部則為頁岩。影像中以砂岩、頁岩的互層為主;只有在影像的左上方角落才是3層砂岩夾著2層薄層頁岩,其中頁岩即躲在陰影內。我們以橫貫在影像中央的砂岩層為例,其上翼的分佈,除了陽光照到的坡面之外,特別注意在陰影處,有一層很薄、厚度均勻、且邊坡陡峻的部份也是屬於同一層砂岩(10點鐘方向)。在下翼的部份,則包括陰影的部份,以及陰影頂部發亮的白色薄帶都是歸屬於這一層砂岩。

至於頁岩與泥岩則很難在影像上加以區分,兩者的影像特徵是一樣的。

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圖1 航空照片上顯示向斜構造;Ss為砂岩,Sh為頁岩。

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圖2 衛星影像上顯示背斜構造;凸出部為砂岩,低凹部為頁岩。

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