芦山地震滑坡特征与规律研究

2013年4月20日，四川省雅安市芦山县境内发生Ms7.0级强烈地震，震中坐标为30.314°N、102.934°E，震源深度13km。地震资料分析表明，“4·20”芦山地震的震源机制为逆冲型，地震序列属主震余震型（王卫民等，2013；张勇等，2013；刘杰等，2013）。芦山地震与2008年“5·12”汶川地震虽然同处龙门山构造带，但其发震断裂为龙门山前山断裂（双石-大川断裂），两次地震震中相距约85km。芦山地震导致196人遇难，21人失踪，13 484人受伤。

（一）芦山地震地质背景

芦山地震灾区位于龙门山推覆构造带和四川盆地过渡带的西南端（图3-44）。龙门山断裂带自NW到SE分别为龙门山后山断裂带（耿达-陇东断裂、汶川-茂县断裂）、龙门山中央断裂带（五龙断裂、映秀-北川断裂、茶坝-林庵寺断裂）、龙门山前山断裂带（双石-大川断裂、灌县-江油断裂、江油-广元断裂）和山前隐伏断裂。后山断裂带以右旋走滑为主兼具逆冲分量，中央断裂带属典型的右旋斜冲断裂，前山断裂带以逆冲为主兼具右旋分量。

图3-44 芦山地震地质背景图

龙门山前山断裂带南西端始于天全附近，向NE延伸经芦山大川、大邑双河、灌县、彭县、安县、江油、广元插入陕西宁强、勉县一带，构成龙门山与成都平原的地貌分界线，长约500km。断裂总体走向NE35°～45°、倾向NW、倾角50°～70°，是由众多逆冲断层组成的断裂带，在平面上大致呈右行左阶斜列（图3-44）。据历史地震资料记载，芦山地震震中附近区域近40年已发生了4次6.0级以上地震。该地区曾于1941年6月12日在宝兴与康定间发生6.0级地震，1970年2月24日在大邑发生6.2级地震，1327年在雅安天全曾有一次7.0级地震的记载（刘杰等，2013）。

芦山地震灾区地层出露比较齐全，除缺失寒武系、石炭系外，第四系至元古界地层均有出露，岩性主要有泥岩、砂岩、砾岩、石灰岩、白云质灰岩等，沿前山断裂带还分布较多的火山岩和侵入岩。根据区内出露的岩土体，可以划分出松散岩组、软硬相间岩组、坚硬层状碳酸盐岩岩组和坚硬块状侵入岩岩组等4类工程地质岩组。

（二）芦山地震滑坡发育特征与分布规律

芦山地震诱发了数千处地质灾害，主要类型有崩塌、滑坡和坡面碎屑流等（图3-45），同时，地震还造成明显的砂土液化现象，地震诱发的崩塌滑坡为沟谷泥石流增加了物源。震后地质灾害数量明显增加，地震共诱发地质灾害1020处，地质灾害隐患点由震前的1551处增加到震后的2571处，局部密集分布，其中震中附近以崩塌为主。总体上，震中东南部区域地质灾害发育强度高于西北区域。

图3-45 芦山地震地质灾害分布图

芦山地震诱发的典型滑坡较少，除天全县老场乡干沟头滑坡-碎屑流外，滑坡规模一般不大。主要有以下3种情况：①顺层滑坡，如飞仙关镇朝阳村小型顺层滑坡［图3-46（a）］；②坚硬岩体的全-强风化带滑坡，如宝兴大桥东侧花岗岩强风化带形成的小型滑坡、芦山县太平镇兴林村阳河左岸斜坡拐弯处全--强风化带滑坡［图3-46（b）、（c）］；③沿斜坡浅表层残坡积物和全--强风化带形成的滑坡［图3-46（d）］。

图3-46 芦山地震滑坡、坡面碎屑流和砂土液化特征

（据Zhang et al.，2013a）

（三）典型地震滑坡实例：天全县干沟头滑坡-碎屑流

1.地质背景

干沟头滑坡-碎屑流位于天全县老场乡大庙村干沟头沟中游的大崩山，是芦山地震诱发的规模最大、最典型的高速远程滑坡-碎屑流（图3-47）。大崩山地区属于侵蚀断块中山地貌，NE、近EW向断裂发育将该区切割成许多菱形断块，受地质构造影响，山岭拐折蜿蜒，高程位于1100～1600m之间，相对高差大于300m，沟谷发育，坡度多大于25°。

2.滑坡基本特征(www.xing528.com)

受芦山地震的影响，干沟头大崩山山脊位置发生崩滑并沿两侧冲沟形成高速碎屑流，首先分别下滑冲击干沟头右岸和支沟春尖窝沟左岸，冲击爬高20～30m，随后再分别沿干沟头和春尖窝沟铲刮翻滚下涌，直至冲击能量耗尽，在此两沟形成了大量的泥块石松散物源堆积（图3-48），并在各沟堆积体上部形成堰塞湖。

图3-47 天全县干沟头滑坡-碎屑流平面图和剖面图

1—泥质白云岩；2—砂岩泥岩互层；3—滑坡堆积物；4—推测基岩面

图3-48 天全县老场乡干沟头滑坡-碎屑流特征图

（照片位置见图3-47）

大崩山滑坡-碎屑流平面上呈四边形，中间为稳定体，最高处高程约1500m，其下南侧主沟干沟头沟底高程约1230m，滑源区距沟谷高差约270m，崩滑下来的物源约300×104 m3；其下北侧春尖窝沟的沟底高程约1180m，滑源区距沟谷高差约320m。滑坡产生的土体及大量石块沿山体不同方向分别向坡底沟道内滑动，形成了两条冲刷凹槽，其中春尖窝沟滑体初始滑动方向约110°，长约500m，平均宽约80m；干沟头沟滑体初始滑动方向约170°，长约750m，平均宽约60m。

干沟头滑坡-碎屑流总体上可分为3个区：崩滑源区、堆积铲刮区、堆积区。崩滑源区高程为1320～1500m，堆积铲刮区主要位于两侧滑坡的下游至春尖窝沟与干沟头的交汇处，高程为1250～1140m，堆积区主要位于两沟交汇处以下，高程为1140～1090m，以被滑体推挤铲刮的原沟道物质为主，泥质含量相对较高，地表层局部有“漂移”的巨石。

3.机理分析

滑坡启动区边坡坡度达30°，滑坡后壁到沟底高差270～320m，为发生高速远程滑坡-碎屑流提供了临空面和势能条件；滑坡后缘有活动断裂通过，受长期的挤压应力和风化作用影响，在断裂两侧形成明显的碎裂岩体和风化土体，在地震作用下极易发生较大规模的滑坡；滑坡随即沿沟谷转化为碎屑流，随后的降雨作用促进了滑坡碎屑物的运移。