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青藏高原东缘地区滑坡灾害特征与分布规律研究结果

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:地震最大烈度为Ⅸ度,等震线长轴呈NNW分布。(二)鲁甸地震滑坡发育特征与分布规律鲁甸地震触发了大量的地质灾害。鲁甸地震滑坡崩塌的分布特征主要表现为:地震滑坡的空间分布受活动断裂影响显著。图3-49 鲁甸地震诱发地质灾害分布图地震滑坡沿河谷展布,山体地形放大效应明显。地震滑坡主要发生在地形高差大的河谷区域,沿沙坝河河谷一线分布95处滑坡,其中巨型滑坡1处,大型滑坡若干。

青藏高原东缘地区滑坡灾害特征与分布规律研究结果

(一)鲁甸地震地质背景

2014年8月3日,云南省鲁甸县龙头山镇发生Ms6.5级地震,震中坐标为103.3°E、27.1°N,震源深度12km,发震断裂是一条与NE 向昭通-鲁甸右旋走滑断裂呈共轭分布的NW向左旋走滑断裂(包谷垴-小河断裂)。地震最大烈度为Ⅸ度,等震线长轴呈NNW分布。鲁甸地震虽然震级较小,但震源浅,地表烈度大(图3-49)。

鲁甸震区地形地貌和地质环境复杂,区内发育NE向、近SN向和NW向多组断裂构造,形成菱形断块。其中,NE向的莲峰断裂、昭通-鲁甸断裂为本区主体构造,NW向断裂为包谷垴-小河断裂。昭通-鲁甸断裂东北起自彝良牛街西,向西南经昭通、鲁甸,止于牛栏江西南,总体走向N40°E,全长约150km。近10年来,该构造带及其附近发生的中强地震明显增多,有2003年鲁甸Ms5.0级和Ms5.1级地震、2004年鲁甸Ms5.6级地震、2006年盐津两次Ms5.1级地震以及2012年彝良Ms5.7级和Ms5.6级地震。包谷垴-小河断裂是NE向的莲峰断裂、昭通-鲁甸断裂带及近SN走向的小江断裂相配套的次级断裂,东南起于包谷垴以北的月亮山一带,西北经龙头山、乐红、小河、满天星,止于东坪一带,总长约40km,总体走向N30°W。沿断裂表现为断层垭口、断层槽地等典型地貌,断裂露头破碎带以角砾岩为主,断面擦痕清晰,具有左旋走滑兼逆冲性质(李西等,2014)。

(二)鲁甸地震滑坡发育特征与分布规律

鲁甸地震触发了大量的地质灾害(图3-49)。现场调查表明,地震烈度Ⅸ度范围内地质灾害很严重,特别是沿昭通-鲁甸断裂和包谷垴-小河发震断裂沿线。灾害类型以松散体滑坡为主,在断裂及震中附近规模较大,其他区域以浅层滑坡为主。玄武岩石灰岩区易发崩塌、落石。鲁甸地震滑坡崩塌的分布特征主要表现为:

(1)地震滑坡的空间分布受活动断裂影响显著。地震地质灾害主要沿包谷垴-小河断裂和西鱼河-昭通断裂分布,沿发震断裂(包谷垴-小河断裂)发育了两处巨型滑坡及若干大型滑坡,如红石岩滑坡和甘家寨滑坡。

(2)地震滑坡分布与地震烈度一致。地震滑坡主要分布在地震烈度Ⅸ度区内,有滑坡121处,密度为134处/100km2;地震诱发的巨型—大型滑坡及堰塞湖均分布于Ⅸ度区内;Ⅷ度区内滑坡258个,以小型为主,密度为89处/100km2;Ⅶ度区内滑坡密度为26处/100km2;Ⅵ度区内滑坡密度为14处/100km2

图3-49 鲁甸地震诱发地质灾害分布图

(3)地震滑坡沿河谷展布,山体地形放大效应明显。地震滑坡主要发生在地形高差大的河谷区域,沿沙坝河河谷一线分布95处滑坡,其中巨型滑坡1处(甘家寨滑坡),大型滑坡若干。牛栏江河谷分布有90处滑坡,如红石岩滑坡和王家坡滑坡等。

(三)典型地震滑坡实例

1.鲁甸县王家坡滑坡

(1)地质背景。王家坡滑坡位于昭通市鲁甸县火德红乡李家山村(图3-50)。滑坡所在区域地层岩性较为复杂,除缺失志留系外,寒武系至二叠系和第四系均有出露。二叠系和泥盆系主要分布在区域北部,奥陶系分布在区域中部,寒武系分布在区域中南部。滑体物质主要为紫红色黏土,含灰岩岩块。滑坡前缘牛栏江为红石崖背斜核部,该背斜枢纽走向为NWW向,滑坡体位于背斜北东翼。在滑坡处有一条NNE向的逆冲断裂通过,产状280°∠65°。受此断裂影响,两侧的岩层产状不同,断裂上盘岩层产状355°∠40°,断裂下盘岩层近于水平,产状358°∠5°。基岩中发育有平面“X”节理,一组节理产状139°∠45°,间距10~40cm;另一组节理产状216°∠84°,间距5~30cm。

图3-50 鲁甸县王家坡滑坡图

(据巴仁基等,2015b)
1—栖霞组;2—梁山组;3—曲靖组;4—上巧家组;5—下巧家组二段;6—下巧家组一段;7—红石崖组;8—二道水组;9—西王庙组;10—陡坡寺组;11—龙王庙组;12—沧浪铺组乌龙箐段;13—沧浪铺组红井哨段;14—筇竹寺组玉案山段;15—断裂;16—滑坡界限;17—滑坡分区及代号;18—滑坡剖面线

(2)滑坡基本特征。地震前后的地形地貌发生了重大变化,根据地震后的滑坡体特征,将滑坡划分为5个部分:滑坡影响区、滑坡Ⅰ区、滑坡Ⅱ区、滑坡Ⅲ区和滑坡Ⅳ区(图3-51)。滑坡影响区位于整个滑坡体的上部,存在大量的拉裂缝,通过影响带的断裂在地震的影响下发生了明显的错动,形成一条直线型的拉裂带。滑坡Ⅰ区位于滑坡最上部,滑床顺坡长度约70m,宽约90m,深约5m,大部分滑体已经下滑到陡坎下方堆积,但在滑床上还可以看见残余的滑体。滑坡Ⅱ区地形陡峭,坡度为60°~70°,宽约150m,原上覆的坡积物已经滑落,在基岩上盖有一层碎屑物质。滑坡Ⅲ区的物质为上部滑坡体在高处落下散体后的产物。受左侧山脊的影响,堆积物向下游偏转。滑坡Ⅳ区顺坡长约300m,下部部分地段被水淹没,发育有多条拉张裂缝,并形成了多个次级滑坡。(www.xing528.com)

图3-51 鲁甸县王家坡滑坡工程地质剖面图

(据巴仁基等,2015b)
1—滑坡堆积物;2—崩积物;3—坡积物;4—冲积物;5—曲靖组;6—上巧家组;7—下巧家组二段;8—下巧家组一段;9—红石崖组;10—二道水组;11—西王庙组;12—陡坡组;13—龙王庙组;14—沧浪铺组乌龙箐段;15—断裂;16—滑坡分区

(3)机理分析。王家坡滑坡的形成过程可分为以下3个阶段:①在地震作用下,斜坡上的坡积物发生松动并产生大量裂缝,力学性质变差;②当土体的抗剪强度降低到临界值以下,滑坡Ⅰ区和Ⅱ区的物质突然失稳形成滑坡,大部分滑体快速下滑,在碰撞到左侧的山脊后解体向下游方向偏转,堆积在陡坎下部(Ⅲ区),残余部分滑体留在滑床上;③滑坡Ⅳ区在受到地震作用后,土体出现松动,在上部快速崩落的物质冲击下发生较大滑移,并将地表建筑物掩埋。

2.鲁甸县甘家寨滑坡

(1)地质背景。甘家寨滑坡位于昭通市鲁甸县龙头山镇甘家寨、牛栏江支流沙坝河右岸(图3-52)。滑坡区属构造侵蚀高山峡谷地貌区,两岸斜坡坡体陡峻,斜坡表面植被较好。构造上位于五里牌向斜西侧,节理裂隙发育,岩体挤压破碎强烈。地层岩性比较复杂,从下往上依次为二叠系下统茅口组灰色生物碎屑灰岩、泥晶灰岩夹虎斑状白云质灰岩,二叠系上统峨眉山玄武岩组灰、灰绿色杏仁状、斑状玄武岩,上部为杏仁状拉斑玄武岩,顶部为绿色蚀变气孔杏仁状含黝铜矿玄武岩及凝灰岩。两套地层之间为不整合接触,滑坡主要发育在茅口组灰岩中。

图3-52 鲁甸县甘家寨滑坡特征

(2)滑坡基本特征。甘家寨滑坡平面上呈扫帚形,总长约650m,前缘最宽处约450m,中后部平均宽约200m,总面积约0.17km2(图3-53)。其中,第一级滑坡位于最前缘,面积0.076km2左右,厚度20~30m,方量约152×104 m3,堵断了滑坡前沙坝河,堰塞湖回水500m左右;第二级滑坡位于中部,面积0.034km2左右,厚度5~15m,覆盖在第一级滑坡上,方量约34×104 m3;第三级滑坡位于后部,面积0.036km2左右,厚度5~10m,覆盖在第二级滑坡上,方量约28×104 m3

图3-53 鲁甸县甘家寨滑坡遥感影像图

(据巴仁基等,2015b)

(3)机理分析。鲁甸地震是导致本次滑坡发生的直接原因,滑坡距地震震中仅10km左右,地震烈度达Ⅸ度,地震动力作用导致了斜坡失稳,产生滑动。在地形因素方面,滑坡区处于高山峡谷,山高坡陡,地震放大效应明显,对斜坡稳定不利。在地质构造因素方面,该滑坡位于五里牌向斜西侧,由于强烈挤压及后期河流切割引起的卸荷作用,斜坡岩体内节理裂隙十分发育。在地层岩性方面,二叠系下统茅口组灰岩、白云质灰岩为钙质胶结,岩体呈脆性,抗拉强度低,在地震动力及重力作用下易被拉裂、失稳。

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