在许多香港郊野公园中观看到的自然景观,基本上皆由其地质和地貌演变过程控制。人类的活动,如填海及兴建水库,大大的改变了原有的自然景观。
香港的地质及地形
香港的两大类主要岩石为火山岩及花岗岩。它们对区内亚热带风化作用展现了不同反应,而这些分别可从地形确认出来。
香港的沉积岩大多见于东北部,呈独特鲜明和色彩缤纷的低地景致。
火山岩
香港的火山岩相对较能抵抗亚热带风化作用,因此形成较高的山峰﹝例如大帽山、凤凰山及蚺蛇尖等﹞,而且含粉砂及黏土的风化层一般较薄,令地势变得群石嶙峋,棱角分明﹝图1﹞。
除了粗火山灰晶屑凝灰岩﹝例如蕴藏在大帽山﹞外﹝图2﹞,火山岩不会形成岩石核。因此,一般的火山岩地形的表面大都没有巨砾。
露出地面的火山岩大部分为陡峭的悬崖,举例见于凤凰山及马鞍山。
花岗岩
香港的花岗岩相对较受亚热带风化作用影响,因此除狮子山外,花岗岩类岩石地貌多为较矮的山丘﹝例如九龙及大榄郊野公园﹞﹝图3﹞,带有较厚及含粉砂状及沙质的风化层,地形较矮和浑圆,并有大量巨砾遗留在地面。
风化使花岗岩类岩石形成明显、浑圆﹝通常呈椭圆形﹞的岩石核。岩石核在一些天然山坡隆起,但较常见则是当风化层被侵蚀后,岩石核留在花岗岩的地形上﹝图4﹞。
这些巨砾可能均匀地或随意地散布在整个地形,但较常见是集中在高地﹝巨砾堆﹞及斜坡﹝巨砾层﹞,或集中于地势较低的浅水河道﹝巨砾河﹞。
花岗岩类岩石的基岩常见露出于地面,它们以长形含节理的石柱﹝突岩﹞﹝图5﹞耸立在山峰及山脊上,又或以弯曲的板状﹝卸荷节理﹞﹝图6﹞及在山坡及山脉尽头的相连支撑石的姿态出现 ﹝图7﹞。
沉积岩
在新界东北部的沉积岩大部分形成明显的地层,而且色彩斑斓的地貌。它们一般表现较能抗拒风化,故只发展得极薄的风化剖面。
不论规模大小的崖壁皆是由于其倾斜的层理,一边形成轻微至中度倾斜的斜坡﹝顺向坡﹞,而另一边则变为非常陡峭的悬崖﹝崖坡﹞﹝例如八仙岭峭壁﹞﹝图8﹞。
沉积岩的其他特色包括天然海蚀拱﹝例如鸭洲﹞、石柱﹝例如吉澳海﹞﹝图9﹞及海蚀平台﹝例如平洲﹞。
香港郊野公园的地质
香港的土地面积约有四成受 「郊野公园条例」 管辖,使广大面积的天然地貌免受市区化压力的影响,得以为下一代保存﹝图10﹞。这些地方包括大多数的山地、风景绵长的海岸线,以及大部分的离岛。令这些地方成为研究地质学及地形学的理想户外实验室。
进出及置身于郊野公园并不受限制,但是,在郊野公园内严禁损坏岩石露头、进行采集岩石样本或寻找化石。研究工作应该仅限于观察、描述、量度、描绘及摄影,此举方能让无法替代的地质特色得以保持完好无缺,留待未来世世代代的学生及访客观赏。
图10:香港的郊野公园﹝图中黄色部份﹞。
大榄郊野公园 – 花岗岩地区、风化及断层
大榄郊野公园提供了极佳的机会,以研究由断层控制的主要山谷、花岗岩的风化特色﹝包括突岩、巨砾、抗风化的石英岩脉﹞、蚀沟受严重侵蚀的后果、及控制侵蚀作用的植林。
大榄郊野公园主要以侏罗纪时代的大榄花岗岩为主,属中至幼粒花岗岩。不同粒体大小的花岗岩构成截然不同的地貌,有浑圆的侵蚀山丘地形,也有嶙峋的突岩群和巨砾堆区域。
东北 - 西南走向的大榄断层横跨了大榄郊野公园,深层风化及选择性的侵蚀沿.此大型断层出现,形成一个笔直峡谷,包含今天的大榄水塘﹝图11﹞。
位于大榄郊野公园中央的花岗岩经过深层风化,以及后期多次受开垦者砍伐树木,使该地区受到严重的侵蚀而形成 「劣地」 的地貌,其中有遭深度侵蚀的蚀沟,及沙泥暴露的山顶﹝图12﹞。
在1980年代控制侵蚀措施实行之前,区内活跃的侵蚀沟道形成复杂形态活现在山头。当中包括在山顶区树枝状的细沟,这些细沟山坡下方汇集并进入深窄的蚀沟。大多数情况,蚀沟多从源头开始被侵蚀,以致源头变成非常陡峭的斜坡。细沟的支流进入蚀沟的地方,形成瀑布。
尽管近年来区内大部分地方都已植林以控制侵蚀的破坏,但是蚀沟仍然存在。
行经这处的山头,会发现地面复盖一层含沙、粉砂及黏土组成的土壤。这些物质为花岗岩受风化后的残余物,其中有从长石分解而成的粉砂/黏土,以及直接从石英演变得来的沙粒。由于这些土壤脆弱且易于流失,因此如没有天然植物作保护层,土地将极易被侵蚀。
穿过山峰及山坡,会发现一些具抗风化及抗侵蚀的石英脉,像一幅幅矮短石墙。这些岩脉是因为周围较软弱、易受风化的花岗岩经侵蚀后被移离而显现出来的。
在大榄郊野公园的其他范围,花岗岩的突岩,屹立于山峰上、岔线尽头及山谷两旁,或是形成山旁的小悬崖。在南边,可见巨砾复盖山峰及山旁,而巨砾的溪涧则围绕山谷﹝图13﹞。
西贡郊野公园 – 火山岩范围及海岸营力
西贡郊野公园的东南部提供了一个理想机会,以研究在远古时代于火山盆地内形成迷人的含柱状节理的岩石。
西贡郊野公园的东南部蕴藏白垩纪时代的粮船湾组的火山岩层。
粮船湾组别具特色、含柱状节理的岩石,于大型的西贡破火山口内形成。西贡破火山口是个庞大的火山盆地,是当原来的火山中心倒塌后剩下的火山口。
来自破火山口西北面的证据显示,西贡破火山口的直径最少达20公里。然而,从前南方及东方的破火山口边缘的位置,相信已处于今天的海底。
含柱状节理的岩石属凝灰岩,原来是一层既厚又炙热的火山灰,堆积复盖于破火山口盆地上。火山灰缓缓冷却,并随著冷却而收缩,形成与冷却面垂直的冷缩节理。
基于上述情况,冷缩节理呈现出紧密互扣的六角形网络﹝图14﹞,而六角形是几何学上最稳固的堆叠图案。
大部分的石柱都是垂直或近乎垂直,然而,从近距离观察岩石的表面,会在某些地方发现石柱倾斜,或成浅S形的弯曲﹝图15﹞。在冷却过程期间,火山灰经历塑性阶段。区内持续发生的火山活动,引发地震或破火山口地面下陷,导致火山灰层缓慢的蠕动,在火山盆地沉积下来,而其石柱弯曲的形状一般显示向东南方蠕动。
放眼海上,可看到柱状凝灰岩在离岸的岛屿展现,它们以突出的陡峭悬崖屹立于海中。毗邻的石柱令悬崖显示条纹状图形。
在果洲群岛至粮船湾一带出现的石柱发展得尤为良好。
海浪侵蚀导致部份石柱崩塌,在悬崖面留下笔直的槽沟。有些地方只有石柱的下部崩塌,上部会保持悬垂。在其他地方,石柱的上段则沿倾斜裂缝崩塌,造成倾向海边表面呈六角图案的斜坡。
在部份地方,较脆弱及抗侵蚀力较弱的岩石被侵蚀,导致石柱集体倒塌,并形成海蚀洞。
较罕见的是海蚀洞在狭窄的岬角两边较弱的地方同时被侵蚀,最终互相贯穿形成海蚀拱。
八仙岭郊野公园 – 沉积岩及结构
八仙岭郊野公园呈现大型陡崖及相关的水系、瀑布及近期的天然山坡山泥倾泻,是野外地质考察的理想地方。
八仙岭郊野公园主要的岩石是白垩纪时代的八仙岭组岩层,在此岩层之下是侏罗纪时代大帽山组的火山岩。
白垩纪八仙岭组的岩石主要为红褐色厚层砾岩,灰红色的砂岩,以及紫红色的粉砂岩。这些岩石本来沉积于两大主要地质环境。砾岩和含卵石的砂岩积聚于河道,而席状砂岩是在一个半干旱的环境以片流形式沉积。
这些岩石向北倾斜约20°至25°,形成香港唯一的大型陡崖﹝图16﹞。陡崖上的山脊形成显著的山峰,由西面的黄岭﹝639米高﹞伸延至东面的观音峒﹝304米高﹞。
基于陡崖的不对称形状,在陡崖南方的山坡上是陡倾而短直的河道,只在降雨时有水流,这些河道称为季节性或短暂性河流。相反,北面山坡上的溪涧随较平坦的斜坡向下流,其河道较长,因而发展成典型的树枝状支流,全年川流不息。这些河道称为永久性或常流河。结果,位于八仙岭陡崖以南的村落只能从山上获取极少量的供水,但在另一边较平坦的斜坡的山脚则可获恒常的供水。
靠近陡崖的中央,纯阳峰山顶之东﹝588米高﹞,山脊被山谷分隔,是现时的粮船湾水塘的位置。接近新娘潭的山谷源头有由八仙岭组岩层组成景色优美的瀑布。
这瀑布显示出多项典型瀑布发展的特质,包括坚硬抗侵蚀的石墙,清晰的裂点,瀑布底部的掏槽,近圆型的瀑潭,受掏蚀的河床岩石及壶穴。
多个近期的天然山坡山泥倾泻可在南方较陡峭的山坡发现,大部分是较浅而短的滑坡。
图16:八仙岭的陡崖。
市区地形
过去数千年来,自然过程不断地侵蚀及塑造大地。近期的人类活动改变土地面貌的速度,远比自然过程快。香港原来的地形大部分已因人类活动而改变,主要为供应额外的建筑用地、建筑物料及可靠的水源。
香港可建楼宇的平地有限,亦没有湖泊、河流或大型储水地方提供饮用水。因此,须进行填海﹝图17﹞及土地平整来创造平地;亦须开采石矿以提供建材及混凝土物料;以及建筑水坝及水塘来解决储水问题。此等活动联结一起,对香港的陆上地形、海岸线的形状及水系形态造成深远的影响。这不仅在市区发生,亦包括在新界区的村庄。
图17:西九龙填海区。
沿岸填海
香港首个填海建议于1855年提出,为坚尼地城的西区海傍计划。该计划最终于1868年展开,并于1873年完成,为海旁增加了50英亩﹝0.2平方公里﹞的土地。
第二个填海计划于1890年2月动工,并在1904年完成,共动用了350万吨物料创造出65英亩﹝0.3平方公里﹞的新土地。
在接续下来的几年间,填海速度迅速加快。由1868年至1967年间,共填平了10平方公里土地;由1967年至1991年间,另增加了30.5平方公里的额外土地;而1991年至1995年间,进一步加添19平方公里的新填海土地。总计填海得来的新增土地,合共超过60平方公里﹝图18﹞。
图18:香港的填海地区﹝图中黄色部份﹞。
香港大部份的新市镇,包括天水围、马鞍山、将军澳、沙田、屯门、荃湾及东涌,都涵盖广大的填海土地。
同时,香港多个著名发展项目均建于填海土地上,有前启德机场、新赤鱲角机场﹝12.5平方公里﹞﹝图19﹞,以及九龙半岛及港岛中区的庞大面积,其中包括:西九龙填海区﹝3.3平方公里﹞和迪士尼项目﹝2平方公里﹞。
今天,香港约有百分之六的土地面积来自填海,足以应付约百分之二十的人口兴建住屋。首项填海工程以倾倒公共废物进行,包括建筑及家居废料。方法是先兴建堤壆,然后将城市废物弃积于潟湖中。这办法进展缓慢,需多年时间始能完成。
多个早期的填海工程采用海沙作材料,项目包括启德扩建﹝1929,1931及1956–1959﹞、铜锣湾避风塘、维多利亚公园及屯门新市镇的填海工程。
许多大型填海工程,则从山边挖取风化岩石作为填海物料。这方法的优点是较使用弃置公共废物的方法快捷。同时,开挖而得的新土地可用于建屋发展。
然而,选用风化岩石的缺点是由于风化岩石的粒状大小不规则,并含有体积较大碎石,加上含黏土成份阻碍排水。同时,挖掘、爆破工程及重型车辆运载物料,都会为市区带来环境滋扰。
于1980年代海沙为首选的填土材料,率先应用于两个重大项目。
葵涌货柜六号码头于1986年至1989年间兴建,共耗用了860万立方米海沙;而天水围新市镇于1986年至1988年间兴建,共用了2,400万立方米海沙。这方法的优点是快速,对环境造成的滋扰减至最低,而且填土的排水及整固迅速。
图19:
填海前和填海后的赤鱲角。
主要土地平整
除进行填海工程外,亦可透过平整山顶或将斜坡切割成平台,以增加发展土地。
采用这方法以获得土地的例子众多,包括不同规模由兴建小型村屋以至发展大型屋苑。
随著九龙半岛的发展逐渐北移,多个大型屋苑﹝例如慈云山及竹园﹞是将九龙山脚削开作发展用途。同样地,在香港岛的主要项目,如康怡花园,也涉及切割香港岛的山坡。
近期在佐敦谷土地平整工程包括迁走大量岩石﹝图20﹞。
多个工程如将军澳新市镇发展计划,同时涉及大型土地平整及填海。岩石大规模地从山旁移走,形成一个环绕海湾的平台,而大部分挖出来的岩石,则作填海之用。
图20:佐敦谷土地平整工程。
水塘及引水道
香港的面积共1,105平方公里,其中约百分之三十三的土地是集水区,以引导雨水从山上流入15个原是山谷的水塘,以及船湾淡水湖及粮船湾的原是海洋的水塘﹝图21﹞。
图21:香港的水塘及引水道﹝图中蓝色部份﹞。
薄扶林水塘是首个原来是山谷的水塘,于1877年落成。其余14个现存的山谷水塘于其后的八十八年接踵完成﹝图21﹞。于1965年完成的下城门水塘是最后一个山谷水塘。十五个水塘的总储水量为7,500万立方米。
多个小型水塘,包括佐敦谷及黄泥涌水塘,已不再使用、被填平或已迁离。
船湾淡水湖及粮船湾水塘均以兴建水坝来阻挡海水进入﹝图22﹞。船湾淡水湖于1967年初步落成,当时的储水量为1.7亿立方米。其后,水坝于1973年加高,令储水量提升至2.3亿立方米。粮船湾水塘于1978年竣工,储水量共2.81亿立方米。
全港17个运作中的水塘总储水量为5.86亿立方米,足够维持全港222天用水,即全年的百分之六十的用水。
环绕香港山旁建筑的引水道网络﹝图21﹞,将山上或高地溪涧的天然水源,直接引到水塘。
这些引水道成功地引导天然溪流,经过隧道,分流至邻近的集水区。香港的天然排水系统已被广泛改造,包括在市区的下水道及市区外的引水道。
图22:万宜水库西坝。