第四章 逆向坡軟硬岩層形成之承載力破壞
4.1 萊萊案例
4.1.1 位置及地質地形
萊萊地區之行政區劃屬新北市貢寮區,位於三貂角西南方約兩公里,為雪山山 脈主稜南側緊鄰太平洋之沿海地區,具有發達的海蝕平台地形,並以優良磯釣場所 而聞名。萊萊地區在區域地質上位於鶯仔瀨向斜南翼,出露地層為雪山山脈帶之大 桶山層,岩性以硬頁岩為主,間夾薄層灰色泥質砂岩或粉砂岩。大桶山層在本區域 為構成雪山山脈主稜南側之地層,區域地層走向約為北偏東60 度,向北傾 10~20 度不等,出露於三貂角至大溪漁港間綿延十餘公里之海岸線,形成許多逆向坡與斜 交坡地形,亦可由航照中辨認出明顯的地層,詳圖 4.1(修改自黃鑑水及劉桓吉,
1988;黃鑑水及何信昌,1989)之五萬分之一地質圖。
圖4.1 萊萊案例區域地質圖
萊萊案例坐落於海蝕平台上,其經緯度座標為 E 121.98300,N 24.99232;
TWD97 座標為 X 349233,Y 2765287。出露地層屬大桶山層,現地可概略分為兩 種岩性,分別為上部約 3 公尺厚之砂岩層以及下部出露 1 公尺厚之硬頁岩層。現 地量得之地層走向為北偏西57 度,向北傾 20 度。
4.1.2 承載破壞案例
本研究於萊萊地區之海蝕平台發現兩處逆向坡承載破壞之案例,分別命名為 案例A、案例 B,其全景俯瞰圖參見圖 4.2。
1. 案例A:因硬頁岩、砂岩之差異侵蝕,致使位於上部之砂岩層形成倒懸塊 體,該塊體受節理切割而與後方砂岩層分離,並已下壓於下方硬頁岩中,
產生約3.5 公分之沉陷。
2. 案例B:上方之砂岩塊體已經滑落至海蝕平台上,下方的硬頁岩中殘留有 弧形之滑動面。
萊萊案例
圖4.2 萊萊案例俯瞰圖及其描繪
在案例 A 中,上方外凸之砂岩塊體,雖已呈現倒懸狀態,但並未向前旋轉而 發展出落石或傾覆破壞,而是沿著後方貫穿整個岩層之節理發展滑動,擠壓下部岩 層。而案例 B 之破壞雖已發生,但由下方硬頁岩中之弧形滑動面,可知當時發生 的破壞形式為弧形滑動承載破壞,落石或傾覆破壞均難以形成類似的弧形面。
圖4.3 萊萊案例 A 及描繪圖
萊萊案例 A 因為有貫穿至硬頁岩中之裂隙,因此判斷沉陷量需考慮裂隙是否 有相對錯動發生,必須觀察多個指準層才能確定。案例 A 除了在砂岩與硬頁岩交
界處可作為指準層,坡趾附近之硬頁岩中亦夾有一層薄層砂岩,恰可做為檢核錯動 量之用。
現地觀察成果繪製於圖4.3,其中在砂岩與硬頁岩交界處觀察到錯移 5 公分,
而坡趾附近薄層砂岩之錯移量則僅有1.5 公分。考慮到坡趾附近薄層砂岩較可能受 到上部加載的影響,因此推測1.5 公分為裂隙本身在褶皺發育過程中,受大地應力 造成之錯移量。再將砂岩與硬頁岩交界處觀察到之錯移量減去1.5 公分,可初步推 算案例A 的砂岩塊體已經下壓沉陷約 3.5 公分。
4.1.3 硬頁岩中的節理
在現地觀察過程中,發現普遍存在萊萊案例區的現象之一是硬頁岩中發達的 節理組。此處所謂硬頁岩中之節理,並非構成鉛筆狀構造之小尺度節理,而是有數 公尺以上良好延續性之節理。
除了前述案例A 中可明顯觀察到之節理,案例 B 之殘餘硬頁岩中也有發達的 節理存在,如圖4.4。這些節理面上往往都有鏽染現象,顯示此節理早已成為水流 通道,可能造成硬頁岩之弱化。
圖4.4 硬頁岩中的節理及鏽染情形