2012年5月10日 星期四

台灣地質聊齋~~~北台灣的恐怖地層

今天上課時談到構造以及地質災害,一時興起,就拉出了北台灣的地質圖來論述一番,談到了近年來在北台灣發生的重大地質災害,幾乎都發生在某一個地層的分布區域,堪稱是台灣北部地層的超巨大地雷,在我們進一步談到底誰是兇手之前,我們先來看看下面的重大地質災害整理:

1.  基隆七堵山崩2010/04/25基隆七堵山崩:發生在中華民國國道三號(又稱福爾摩沙高速公路)基隆汐止段在約下午1429分,3K+250M處邊坡的「師公格山」,死亡人數4人。


 
圖一、空勤總隊拍的基隆七堵山崩照片

2.  2008/09/28薔蜜颱風侵襲,造成貓空纜車T16塔柱下方發生土石滑落現象,臺北市政府考量當地居民的安全與感受,決定貓空纜車暫停營運,這一停駛停了一年半。

3.  八斗子落石災害2002/09/22因利奇馬颱風帶來豪雨,基隆八斗子八斗街後方一處岩壁有巨石崩落,壓毁1 棟民宅,造成1人死亡。

4.  瑞芳九份地區山崩災害2000/11/17瑞芳九份基山街旁山坡地,凌晨四時許發生崩塌事件,造成五戶民宅被土石壓毀,所幸住戶早就疏散,並未造成人員傷亡,但一二縣道交通被迫中斷,九份國小臨時決定停課一天。

5.  內雙溪聖人瀑布落石災害1993/05/30中午127分,台北市內雙溪聖人瀑布崖壁發生落石,造成當時正在瀑布下烤肉的學生,有2人死亡、26人受傷的慘劇。

6.  林肯大郡滑坡災變1997/08/18上午八時許,適逢溫妮颱風侵襲,位在汐止鎮林肯大郡社區後方的邊坡突然滑動,瞬時之間,造成房屋80戶全毀、20戶半毀,居民28死受傷近百人的重大慘劇。



 圖二、林肯大郡滑坡災害照片

http://wiki.twce.org.tw/index.php/Image:Lincoln.JPG

我想大家對這些地質災害,特別是像林肯大郡以及國道三號七堵山崩的印象絕對是餘悸還猶存。但是你一定想不到,這些災害都是發生在同一個地層中,那就是麓山帶的大寮層!!!!

所以,我們真的有必要瞭解一下何以重大地質災害都發生在這個地層。大寮層生成的年代大約是中新世,岩性主要是由砂頁岩互層所組成,中段有一層石灰岩質的厚層砂岩段,生物擾動劇烈,可以在本層中發現象蠕蟲管(Detrupa)、海膽等化石,由於生物擾動劇烈之層位膠結良好,因此本層岩性差異頗大。在南港到基隆一帶的大寮層是沿著基隆河兩側分布,因為基本上基隆河是沿著一個向斜的軸部分佈,所以基隆河南北兩側的大寮層均向基隆河傾斜,在南北兩側均形成所謂的順向坡。南北兩邊的大寮層到了北邊在和平島到八斗子一帶交會。因為受到應力作用,大寮層中的節理(岩石因應力造成的成對破裂面)發達。因為岩性差異大,又為砂頁岩頻繁互層,加上節理發達,以及沿基隆河人口密集的兩測都是順向坡,所以造就了這個兇手地層。

      所以說,在大寮層中施作工程要特別的小心,特別是要避免砍除坡腳及不當的施作邊坡穩定工法。工程的人最喜歡用一些像是岩釘岩錨的邊坡穩定工法,但是卻對地質地層了解不夠,以至於雖然減低了小災害發生的頻率,但另一方面這種做法卻加大了地質災害發生的規模與嚴重性。當年我跟著老師們去林肯大郡勘災時,就發現反而沒有施作地質穩定工程的一側,由於砂頁岩一層一層沿著地層面片狀分開滑動,先滑下來的薄岩層,反而頂住了後面的地層不致繼續滑落,造成的災害反而比做了岩釘岩錨的一側要小 (想像你用釘書機釘住一整厚層的岩層,一次滑落下來的力量,當然比一片一片慢慢分次滑落較大)。國道三號七堵段的滑動也是如此,所謂的師公格山,不過就是因節理造成的兩邊尖銳平整的孤立山頭,沿著現在七堵段的國道三號,還有很多同一類型的大寮層孤立山頭存在。因為兩側已經被節理切斷,再砍除坡腳,加上邊坡穩定工程的設計不當,當然造成整片滑坡,只是地質作用是漫長的,所以才會在通車後十年左右發生這麼大的災難。

2 則留言:

  1. 老師~為什麼中段有一層石灰岩質的厚層砂岩段會有生物擾動的現象?
    還有是不是基隆河沿岸兩側都不適合住人?

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    1. 因為當時沉積環境是屬於近濱(near-shore)環境,所以有大量來自陸地(大陸方向,因此時台灣島上未因碰撞而隆起突出海面)的營養鹽供應,適合生物生長,因此有大量生物,例如在野柳,也是大寮層,可以看到很多海膽化石.
      另外,基隆河兩側都是順向坡,以台灣地質條件,應該要盡量避免在山坡上有大規模開發,至於基隆河兩側,有沉積層覆蓋,所以非山坡處應該是OK的,但要注意曲流的攻擊坡會造成侵蝕,另外古河道處也應避免,因為一發生不均勻沉陷與排水不易造成淹水。基隆河兩側山坡部份理論上不應大規模開發或有密集的居住大樓區在此興築,因為都有危險。而工程施作也應該要避免砍除坡腳。但是整個大台北地區人口實在太密集,很難有不住人的地方了。所以應該說不是適不適合住人,而是居住的區域該如何開發與規劃,有些區域應該注意排水設施規劃,有些區域應該低密度開發。

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