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義大利泥岩惡地的形成、特色及人地關係

義大利總體地貌的產生

現今的義大利,為歐亞大陸板塊及非洲大陸板塊互相碰撞交疊的產物。古生代加里東造山運動(Caledonian Orogeny),將原先在海底的火山岩及深成岩擠壓露出海面,造就出現在阿爾卑斯山脈(the Alpine)的雛型。在阿爾卑斯山脈東北方,為原始的淺海珊瑚礁區,也在加里東造山運動中露出海面形成山脊,形成了現今白雲岩大量露頭的的多洛米提山脈(the Dolomites)。而現今義大利陸塊主要的靴狀區,卻是一直到新生代(Cenozoic)後才不急不徐地出世。當期的造山運動先形成了靴狀區的脊梁──亞平寧山脈(the Apennines)。其山脈北側,與阿爾卑斯山脈南側形成低窪狹帶,在歲月的浸禮下,由源自於阿爾卑斯山區中科蒂安山(Alpes Cottiennes)的波河(Po river),日積月累地沖蝕搬運,孕育出肥沃的波河平原(Pianura Padana, or Po Plain)。1而新生代時期位於亞平寧山脈周邊的低谷或海床,靠河川水流日積月累地沖積搬運著山區風化作用形成的細緻黏性土粒,時而結合海底沉積作用,形成出豐厚的泥岩層,直到再次陸升,才在現今義大利的托斯卡尼(Tuscany)、拉齊奧(Latium)、巴西利卡塔(Basilicata)、馬爾凱(Marche)、阿布魯佐(Abruzzo)及艾米利亞-羅馬涅(Emilia-Romagna)等大區內,形成泥岩惡地的特殊景觀(如圖一)。2

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圖一、義大利泥岩主要分布區域。義大利主要半島區由兩個主要山脈系統構成—北方的阿爾卑斯山脈,及貫穿半島靴狀區域的亞平寧山脈。在北方兩山脈交界處,形成波河平原,而在亞平寧山脈的東、南,及西區,則有部分的泥岩地貌分布,如小圖中紅色標記的大區內。大區內標示的區域即為該大區中有代表性惡地地貌之區域。圖片來源:地形底圖來自於網頁ItalyMap360之Geography子分頁。小圖來源為維基百科針對各大區介紹的圖說。

義大利的兩種惡地地貌

義大利海床沉積物在陸升過程中,並未受到很強大的變質與膠結作用,因此整體沉積岩十分鬆軟,不耐水力侵蝕。黏土礦物又有吸水膨脹的特性,使得泥岩裸露地,在長期的雨水沖蝕及曝曬過程中,小尺度的風化作用逐漸促成巨觀的型態演化,形成主要兩種泥岩地貌,即Biancane與Calanchi。

Biancane地貌的泥岩山丘,通常雨溝邊峰較為圓潤,山頭呈拱型,整體坡度較為和緩(S=15%到30%),通常整個山體不高,僅少數超過20公尺。Calanchi 山丘坡面上雨溝與蝕溝構造發達,溝峰邊緣較為鋒利,整體坡度陡斜(S=30%到50%),山稜線通常窄而薄,形成刃嶺。有時Biancane 型態的小丘,也會出現在大型Calanchi 山峰的峰頂處,或是坡腳處。3,4

兩種不同地貌的形成原因眾說各異,較為一致的看法,乃基於泥岩組份的差異,導致不同強度的剝蝕作用(denudation)的所致。Biancane的主要泥岩成分僅為上新世(Pilocene)時期的海洋黏土沉積物,因為膠結作用鬆散,受到雨水剝蝕作用強烈,高處受到沖蝕後常引發大規模泥水流動,往低處方向沉積,長期作用下不容易形成陡坡。Calanchi的泥岩成分通常可能參雜較硬質的泥灰岩、頁岩,或是部分膠結的火成岩。若是較為硬質的成分形成蓋層(caprock)結構,會與泥岩層產生侵蝕性差異,風化營力會在軟質泥岩處構成重複性夾擊,久之形成陡峭的外貌(詳見圖二) 。3, 4, 5

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圖二、義大利主要的兩種泥岩地貌,Biancane(A)與Calanchi(B)。其主要受到剝蝕作用的差異性顯示於(C);圖(D)顯示出biacane山丘可能同時出現在較為巨大的calanchi山體頂端或坡腳的情形。圖片出處: (A)擷取自參考資料3,(B)取自於看守台灣2018年6月4日發表文章〈世界級特殊自然地景—台灣泥岩惡地的獨特性〉中圖說。(C)(D)則擷取自參考資料4

義大利人民與惡地的共處模式

義大利半島史前就已有人類活動,也是古希臘、伊特魯里亞文明(Etruscan),及古羅馬帝國的發源地。人類長期的活動與與自然環境互相磨合,將惡地的資源轉化為生活的一部分,部分應用成農耕地,亦或發展出義大利特有的陶藝文化,而部分惡地的自然景觀,已成為生活中不可或缺的自然標記(見圖四)。

■ 惡地上的農耕

泥岩惡地區域的土壤,因顆粒細小黏著,透水性不佳,且地形區也易受雨水淋洗崩落,使植物難以定著,而使人產生泥岩區域不會發展農耕的刻板印象。然而,在自然作用的洗禮下,泥岩本身還是會因本身的風化,或與其他母岩的風化產物混和,產生出特定的土壤,可供特定作物生存。由於泥岩的過往為海洋性沉積物,其風化而生的土壤,泛稱白堊土( chalky soil),呈中性或鹼性(pH7.1-10),富含碳酸鈣質。6而若依美國分類系統(USDA)的分類法,依據土壤肥力特性,及生成化育機制來劃分種類,則義大利由泥岩孕育出的土壤,則可再細分為初始化育的弱育土(Inceptisols)、僅風化後堆疊而未化育的新成土(Entisol),及富含膨脹性黏土礦物的膨轉土(Vertisol)。7其中弱育土分佈的區域甚廣,佔義大利土地面積的49.55%,而新成土為16.44%,膨轉土為2.73%。緩丘型的Biancane惡地,自古希臘時期起,就已被逐漸開發使用作為農業用途。2

除了土壤特性外,義大利大部分的泥岩區都呈現典型的地中海氣候,在冬季寒冷多雨,夏季卻是高溫(有時會達30℃以上)而乾燥。為了提供足夠的糧食,義大利先民必須克服土壤與氣候產生的複合條件,發展耕作。在18世紀左右,義大利先民發展出土壤設定系統(Land set up system),並於19世紀逐漸發展成熟。在如今托斯卡尼(Tuscany)、拉齊奧(Latium)及馬爾凱(Marche)丘陵地區,都可能看到相關技術的應用。土壤設定系統通常在作物栽種區會將草本作物與喬木作物的混作;並在農地間系統性的開鑿溝壑,以控制水流。因此,在適當的耕作方法下,土壤的沃度、水分的保持,及地下水的均衡都能獲得適當的控制,能夠有效避免土壤劣化損失的風險。主要施用於白堊土分布的平原及緩丘區域的土讓設定系統,有Rittochino系統,其適用於由弱育土、新成土及膨轉土組成的山丘區域,將主要低矮作物沿坡度線栽植,使水分可以快速流過不滯留,並在低矮作物區塊間隔種植喬木作物做穩坡之效果,這種耕作方式現今已相對少見; 另一為Spina系統,其中田地和溝渠遵循人字形佈局,主要施作區在小於30%的坡度的山坡,而土壤組成主要為黏土性質的弱育土,在托斯卡尼區偶可見系統實作。這些在惡地區域發展出的農耕方式,形成在地的特殊農業地景(如圖三)。2,8

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圖三、義大利兩種可應用於白堊土質的土壤設定系統。左圖(D)為Rittochino系統;右圖(E)為Spina系統。圖片原始出處為參考資料8內文之fig1。
■ 惡地中的陶藝文化

義大利素有自己的陶藝文化,其代表除了伊特魯里亞文明的布切羅(Bucchero)飲水陶壺;也有自13世紀傳入義大利並本土化的錫釉彩陶(Italian majolica)技藝,其發展於文藝復興時期達到巔峰。9黏土乃為陶土最基本的底材,義大利可以發展出這些獨特的陶藝文化,實仰賴於先天有著豐沛的泥岩資源。義大利舊有的陶藝重鎮通常都在惡地環繞的沖積平原,如義大利東南側的Tavoliere區域,其間出土的古羅馬時期烹飪用途的陶器,主要成分都是當地或鄰近區域的黏質土壤,主成分為河床或海洋沉積物。10義大利西南側的坎帕尼亞(Campania)區域,為古希臘至古羅馬時期重要的陶器集散地,其陶製商品常經古那普勒斯(Naples)港口出海供重要貿易用途。以現今科學儀器分析當地挖掘出的古陶器,依主要成份分析溯源,發現有一大部分取材於義大利的惡地土質或黏土崩解沉積物。11巴伊索(Baiso)座落於艾米利亞-羅馬涅(Emilia-Romagna)大區內,其泥岩最古老可追溯至白堊紀時期(cretaceous)深淵平原(abyssal plain)的深海沉積黏土,礦化發生於深海區還原環境(reducing environment),富含硫化鐵礦物,以暗紅色黃鐵礦(pyrite)較為顯著,岩性成分複雜,呈現多彩的樣貌。其具厚實的沉積層(可達數百米高),且層理傾斜角為20 ~60,便於開採。 在1960年代初,此區就發展出泥岩採礦業,帶動了鄰近市鎮卡爾皮內蒂(Carpineti)、巴伊索及卡斯泰拉拉諾(Castellarano)磁磚燒製工業的興起;最後相關工業逐漸轉移集中於薩索羅(Sassuolo)及卡薩爾格蘭德(Casalgrande)市鎮區。日後,隨著新技術的研發及大眾逐漸偏好白磁(white body)勝於紅磁(Red body)等因素,巴伊索主產的多彩紅砂岩土(red shales)供給需求日益減少,當地採礦活動逐漸降低,直至終止。12, 13

■ 成為生活標記的惡地地景

在托斯卡尼(Tuscany)大區,因惡地主要為Biacane地貌,便於開發作農耕用途,而過程中倖存下來的惡地,則逐漸成為人民的一種生存標記。Crete Senesi為一特殊地景區,義文字面上意義為「西恩納的黏土」(Senese clays」,位於托斯卡尼(Tuscany)大區的西恩納(Siena)省。長期以來,源自上新世的沉積岩,逐漸在此區的半乾旱區形成由Biancane所構成的荒漠(Accona Desert),比鄰著著名的天主教大橄欖山自治會院區(Monte Oliveto Maggiore),整體地景間散落著其他的教堂、碉堡及城堡,形成一人文歷史特殊景觀。14

艾米利亞-羅馬涅大區內的巴伊索市鎮,未作礦業開發的區域,其惡地岩層仍嶄露出獨特的美感及價值。該地岩層間因岩性組分不同而呈現褚紅、黑色或深灰色,顯現出獨具特色的多彩復理岩層(flysch)。且部分地層受到地殼擠壓作用產生質變,葉理(foliations)註1狀態明顯,有些地方岩層因地質作用強烈造成破裂,擠壓或滑移,因而地層帶時而呈現錯位或摺曲的樣貌。這些多彩岩層遍佈於惡地地形間,搭配上目前業已荒廢的舊礦區,形成人類發展與環境資源錯落的特殊區域。跨領域的研究計畫 “The mining paths of Baiso clay”於焉展開,旨在確立一種創新發展策略,將舊時受採礦活動影響的地區,轉變為環境再生和深入了解地質和地球遺產知識的契機。在地同時也將多彩岩層與惡地溝壑系統列入所屬大區中的地質重點區(geological interest),並納入聯合國教科文組織(UNESCO)「人類與生物圈(MAB)計畫」(Man and the Biosphere)的選定區域。在這些努力下激勵了需多地方創生的創意,其中不乏許多發展旅遊與教育觀光的計畫。而發展出適當的步道系統,也適切地讓在地旅遊,可完整的串聯當地的自然地景資源,與廢棄礦區的舊址,一覽自然之美與人類開發活動的軌跡。13

註1.葉理(foliations)為地質學專有名詞,僅見於變質岩中,為一種重複性層疊狀結構。每個層狀結構可能薄如紙,也可能厚達幾公尺寬。具有層理的變質岩,通常是因整體岩層有受到差異性壓力,或差異性剪力作用所導致。
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圖四、成為生活標記的惡地地景。圖(A)為有「西恩納黏土」之稱的特殊地景區Crete Senesi(於托斯卡尼);圖(B)為卡塞萊(Casale)多彩泥岩的露頭區(於巴伊索);圖(C)為阿利亞諾的Calanchi惡地(於巴西利卡塔);圖(D)為阿特里(Atri)的 Calanchi惡地(於阿布魯佐)。圖片主要來自網路,或擷取自他人文獻。圖(A):取自於網頁https://www.Italythisway.com/places/crete-senesi.php;圖(B):擷取自參考資料13;圖(C):取自網頁https://stock.adobe.com/sg/images/dramatic-view-of-aliano-badlands-calan...;圖(D):取自於網頁https://ecobnb.com/blog/2019/06/calanchi-di-atri-nature-reserve-abruzzo-...

在阿布魯佐(Abuzzo)的阿特里(Atri)市,市民也十分珍視當地以Calanchi地貌為主的惡地資源。透過與世界自然基金會(World Wide Fund for Nature, WWF)研究合作,惡地上的生物多樣性資源得以展現,依此成果在惡地區域劃立WWF生態綠洲(WWF Oasis)區域,並促使地區被設立為自然保留區。Calanchi佐以舊有村落的景緻,最終成為亞得里亞海沿海最迷人的景觀之一。而保留區管理機關為了解幾個世紀以來,人們與當地景觀產生聯繫的過程,在地正規劃啟動的一活動項目,名為「生活在 Calanchi 之中」(Living among the Calanchi),希望透過該活動,記錄出人們如何感受到calanchi景觀的獨特的魅力,繼而發展出多元文化與共存信念。而此活動中採訪過程的照片、視頻及其衍示的結果,最終將展示在一個線上虛擬博物館“ Calanchi di Atri culture”上。透過這樣的計畫,最終希望建立正向回饋的機制,使人們去珍視當地的環境,最終以可持續發展的概念,從事農業與旅遊業的創新。15

阿利亞諾(Aliano)是位於巴西利卡塔(Basilicata)的城鎮,同時具有Calanchi與Biacane的地貌。該地屬於上新-更新世的沉積岩層,其泥岩的片狀結構主要為蒙脫石(Smectite),使整體惡地呈現灰白狀況,狀如月球表面。當地居民世世代代依惡地而生,衍生出深厚的情感。灰白的惡地也曾是義大利政治激進者Carlo Levi,於1935-1936年的流放之地。在此處的生活經驗,將原本醫生背景的他,轉化為畫家及寫作家。1945年,Levi出版自傳- “Christ Stopped at Eboli,” 內文除細刻出巴西利卡塔惡地的蒼涼之感,同時也將南方農民的貧困問題帶入全國討論。然而貧窮反而更加堅定當地人民與自然景觀的連結,就算年輕人已去他鎮發展,也會定期回到此地,只為享受「來自calanchi的微風」。這種對土地的情感,給予當地居民持續對抗石油財團在此開發的力量。16


參考資料:

1. (no date)Po Valley. Available at: https://geography.name/po-valley/ (Accessed: December 19, 2022).

2. Lo Papa, G. et al. (2020) “Land set-up systems in Italy: A long tradition of soil and water conservation sewed up to a variety of Pedo-climatic environments,” Italian Journal of Agronomy, 15(4), pp. 281–292. Available at: https://doi.org/10.4081/ija.2020.1760.

3. Calzolari, C. and Ungaro, F. (1998) “Geomorphic features of a badland (biancane) area (Central Italy): Characterisation, distribution and quantitative spatial analysis,” CATENA, 31(4), pp. 237–256. Available at: https://doi.org/10.1016/s0341-8162(97)00046-5.

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5. Farifteh, J. and Soeters, R. (2006) “Origin of biancane and Calanchi in East Aliano, Southern Italy,” Geomorphology, 77(1-2), pp. 142–152. Available at: https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2005.12.012.

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7. 土壤地理與環境教育教學資源網(無撰文日期), 現代量化期: 1951~ , Available at: https://reurl.cc/rZnG0O (Accessed: December 20, 2022).

8. Bazzoffi, P., Ciancaglini, A. and Laruccia, N. (2011) “Effectiveness of the GAEC cross-compliance standard short-term measures for runoff water control on sloping land (temporary ditches and grass strips) in controlling soil erosion,” Italian Journal of Agronomy, 6(s1). Available at: https://doi.org/10.4081/ija.2011.6.s1.e3.

9. Manzetti, T. (2019) The difference between Pottery, Ceramics and Majolica, with special regard to Italian Ceramics. That’s Arte.com. Italian Pottery Journal. Available at: https://www.thatsarte.com/blog/highlights/the-difference-between-pottery... (Accessed: December 17, 2022).

10. Eramo, G. et al. (2004) “Late roman cooking pottery from the Tavoliere area (southern Italy): Raw materials and technological aspects,” Journal of Cultural Heritage, 5(2), pp. 157–165. Available at: https://doi.org/10.1016/j.culher.2003.05.002.

11. De Bonis, A. et al. (2013) “Raw materials for archaeological pottery from the Campania region of Italy: A petrophysical characterization,” Geoarchaeology, 28(5), pp. 478–503. Available at: https://doi.org/10.1002/gea.21450.

12. Campana, G., Ghinoi, A. and Marasmi, C. (2019) The cretaceous clays of Baiso, Emilia-Romagna, Italy: A study for their touristic promotion, Eurogeologists. Available at: https://eurogeologists.eu/marasmi-the-cretaceous-clays-of-baiso-emilia-r... (Accessed: November 28, 2022).

13. Dondi, M. (1999) “Clay materials for ceramic tiles from the Sassuolo District (Northern Apennines, Italy). geology, composition and technological properties,” Applied Clay Science, 15(3-4), pp. 337–366. Available at: https://doi.org/10.1016/s0169-1317(99)00027-7.

14. Kittsteiner, P. (2019) Trail through the Badlands: Crete Senesi landscape south of the town of Buonconvento, Tuscany, Italy, Flickr. Yahoo! Available at: https://www.flickr.com/photos/pkitt/47835080232 (Accessed: December 21, 2022).

15. Anastasi, L. (2019) Calanchi di Atri Nature Reserve, a Biodiversity Treasure in Abruzzo, Ecobnb. Available at: https://ecobnb.com/blog/2019/06/calanchi-di-atri-nature-reserve-abruzzo-... (Accessed: December 17, 2022).

16. Hilton, J. (2011) Italy's badlands: Preserving the Calanchi, The World from PRX. Available at: https://theworld.org/stories/2011-03-20/italys-badlands-preserving-calanchi (Accessed: November 30, 2022).

  • 作者:陳毓雯|台南社區大學環境行動小組副研究員;黃煥彰|中華醫事科技大學護理系副教授
  • 發表日期:2023年1月8日。