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- 613期－水金九深度科學之旅（1月號）
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2021-01-01從礦業遺址出發 走看金水的地質之美
613 期
Author 作者
黃家俊／遊走於地質與藝文之間的旅人，現於黃金博物館擔任稀有岩礦系館員，不斷以書寫向外界傳遞地科科普知識。
位於新北市瑞芳區的金瓜石與水湳洞兩地區，常簡稱為金水地區或金水，遺留許多如本山五坑、六坑斜坡索道、廢煙道及水湳洞選煉廠等礦業遺址，在近幾年成為眾多遊客的打卡聖地。但你有想過，這些遺跡為何會在這裡嗎？
金瓜石與水湳洞的聚落與礦業設施得以落腳，要分別歸功於當地採礦及煉礦需求，但金瓜石地底下富含金銅礦的特殊地質，才是這一切的大功臣！金與銅礦作為根基，礦業活動才有機會在這裡發展，本文將帶你走一趟金水，不只看外在美麗的山川景緻與歷史建物，更要看透、摸透此地的地質內在美。
水湳洞化石坪─大地舞台的原始材料
要見證富含金銅礦特殊地質的誕生，最合適的地質旅遊起點就在水湳洞漁港旁的海蝕平台。你可以於瑞芳市區先搭乘788或856號公車前往水湳洞選煉廠，再沿海邊向東走約10分鐘，越過水湳洞漁港後就能看到一片土黃色呈傾斜階梯狀的海岸平台。
近幾年被遊客挖掘出的秘境打卡景點「大野狼與小綿羊岩」也在此，除了岩石外型像是狼與羊相互對望，也因為這塊岩洞向西望去剛好能一窺陰陽海與基隆山，吸引遊客慕名前來。但說到水湳洞海岸奇岩的深層魅力，其實應該從大尺度的地表地形，與小尺度的岩石肌理兩種角度來欣賞。
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左圖為水湳洞海邊常見海膽化石，右上以10元硬幣為比例尺；右圖為野生海膽。（作者提供；Photo by Portuguese Gravity Unsplash）
水湳洞到金瓜石一帶區域主要由中新世的南港層砂岩組成，地層向東傾斜，在地表形成非常顯著的同斜構造（單面山地形）。這段砂岩層有個重要特徵，就是化石特別多！走在海岸邊，你很難忽略地表散落白色破碎如星體或花瓣狀的海膽化石，以及許多大大小小呈樹枝狀或血管狀的生痕化石。這些化石除了顯示當時環境中生物活動力旺盛，同時也是使金銅礦得以富集的重要功臣。
金瓜石的金銅礦形成原因與火山活動及大地構造有關，約在上新世晚期至更新世早期，金瓜石周遭一帶地底下有安山岩岩漿竄出，形成基隆山、武丹山、本山、草山及雞母嶺等五個山體。火山活動的熱及早期斷層活動產生的破裂構造，共同形成天然的巨大導熱管加熱地底的水，這些熱液（hydrothermal uid）帶著高濃度的礦物質向地表流竄，再因降溫降壓讓礦物析出形成礦床。南港層砂岩的特徵就在此時派上用場，這種含有大量鈣質化石的岩層，因為容易受熱液溶解，形成微小孔洞讓金屬礦物有空間析出沉澱，鈣質砂岩的孔隙也因此成了金與銅礦的集散地。
位在本山的矽化山稜
從水湳洞搭公車到黃金博物館大門，再通過博物館園區到茶壺山登山口，沿路可見礦化作用（mineralization）產生的特色地形。
根據過往學者的研究，這裡的金銅礦體依照其形成方式及分布位置，可以分成四種類型。其中，博物館所在的本山屬於金瓜石型礦體，這裡的自然金跟黃鐵礦、硫砷銅礦等礦物共生，除了以礦脈的形式充填在本山安山岩體的裂隙中，也會浸染於矽化安山岩內。……【更多內容請閱讀科學月刊第613期】