潘博士的遙測教室

看圖說故事-雁行裂隙 

潘國樑 博士

當岩土體在剪力的作用下，橫過其滑移面會產生一組雁行裂隙，如圖1所示。其中右旋剪力會形成右雁行裂隙(圖1上)，而左旋剪力會形成左雁行裂隙(圖1下)。那麼，在現場要如何區別右雁行裂隙及左雁行裂隙？其方法很簡單，首先我們的視線要順著滑移的方向，或者順著雁行裂隙的排列方向，如果裂隙是從右上角斜向左下角，則為右雁行；如果裂隙是從左上角斜向右下角則為左雁行。它們是在一個剪力作用下的近場應力所造成，如圖2所示。其最大主應力軸(σ₁)與雁行裂隙的排列方向相交成約30°的夾角，所以雁行裂隙其實就是張力裂縫。當剪力持續施加時，這些張力裂縫會開始變形，右雁行裂隙會逐漸的變成反S型裂縫(或Z型裂縫)，而左雁行裂隙則逐漸的變成S型裂縫，如圖3所示。當地下水帶來礦物質且沉澱於此裂縫時，就會形成很奇特的圖案，如圖4所示。

雁行裂隙與剪力方向的特殊關係，可以應用於判斷滑體的方位。因為滑體的兩側就是剪力作用所造成的邊界，其右側為右旋剪力所造成，而左側則為左旋剪力所造成。因此，滑體的右邊界可能會出現右雁行裂隙，而左邊界則可能會出現左雁行裂隙(見圖5)。根據作者的經驗，滑體兩側同時要出現雁行裂隙的機會很少，一般而言，頂多是出現在某一側；更多時候是兩側都沒有出現，此因滑體的規模不似斷層那麼大，所以出現雁行裂隙的機會會少很多，但是一旦出現，則其利用價值就很高。

由雁行裂隙鑑定滑體的方位時，人要面向下坡方向，即滑動方向；如果在現場發現右雁行裂隙，則滑體必在左側；如果在現場發現左雁行裂隙，則滑體必在右側。一般而言，在路面上最容易發現這些雁行裂隙。

茲舉草嶺滑體為例，以說明雁行裂隙的可用性(見圖6)。草嶺滑動於1999年集集大地震時復發，迄今業已超過15年。在這15年當中，規模不等的較小滑動即不斷的發生，其滑動面也出現深淺不一的現象。就最新的衛星影像(2015年)觀察，新滑體(實線圈繪的部分)的右邊，出現了很明顯的右雁行裂隙，所以可以證明滑體在左側。因為我們是利用衛星影像進行辨識，所以可以看到整個全局；如果是在地面，則失去了宏觀的優勢，勢必要依賴更細微的雁行裂隙進行判斷，但是判斷的方法則是一致的。

雁行裂隙不但可以用於判斷滑體的方位，更重要的，它還預警滑動正在進行中，甚至它還警告整治工法的失效，所以是一種在現場非常有用的判斷工具。

圖1  岩土體於剪力作用下所產生之雁行裂隙		圖2  形成雁行裂隙的應力場示意圖
圖3  於剪力持續作用下雁行裂隙逐漸變形之情形		圖 4  變形的雁行裂隙為石英脈所充填
圖 5 由剪力作用於滑體兩側所發育出來的雁行裂隙		圖 6  於草嶺新滑體右側所發育出來的右雁行裂隙