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研究结果:青藏高原东缘地震滑坡特征及危险性

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:炉霍断裂南东段滑坡发育数量多于北西段,北东盘滑坡发育数量多于南西盘,断裂北西段的北东盘为地震滑坡发育面积最大的区域。从物质组成上,炉霍地震滑坡主要发育在松散堆积层中,共136处,占99.27%,这与地震机制(能量)及第四系堆积物发育特征密切相关。(三)冕宁县漫水湾塘村滑坡漫水湾塘村滑坡位于冕宁县漫水湾镇漫水湾塘村、安宁河左岸,为历史地震诱发的高速远程滑坡。

研究结果:青藏高原东缘地震滑坡特征及危险性

(一)炉霍地震滑坡分布特征

1973年2月6日,四川省甘孜州炉霍县雅德乡境内发生Ms7.9级地震[1],震中位置在北纬31.5°,东经100.4°,震源深度17km,震中烈度Ⅹ度。地震造成的损失严重,死亡2175人,受伤2756人,极震区内房屋倒塌十分严重,崩塌、滑坡、地表破裂等地震地质灾害普遍,对公路交通造成了严重的影响。炉霍地震形成的地表破裂呈NW向沿鲜水河谷、以斜列式或锯齿状断续展布。北西起于甘孜县东谷附近,向南东经侏倭、旦都、虚虚、老河口,止于炉霍县仁达,全长约90km。地表破裂带宽20~150m,一般可见五、六条地表破裂平行排列。地表破裂穿过河漫滩、阶地、陡崖、山坡和垭口等不同地貌单元。其展布显然受炉霍-道孚断裂带的严格控制,并继承该断裂带的左旋走滑性质(王东辉等,2014;李明辉等,2014)。炉霍地震触发滑坡160多处(图3-54、图3-55)。由于鲜水河断裂近直立的断面和走滑运动的特点,地震滑坡沿断裂呈线性分布的特征十分突出(李明辉等,2014)。

图3-54 1973年炉霍Ms7.9级地震诱发滑坡分布图

统计分析炉霍地震滑坡与发震断裂距离、地震烈度和地表破裂带之间的相关关系(图3-56),其主要发育分布特征如下:

图3-55 炉霍地震触发滑坡实例

图3-56 炉霍地震滑坡与影响因子之间的相关关系

(1)炉霍地震滑坡规模以小型为主,且多为浅层滑坡,与区内经过夷平作用的丘状高原地貌特征吻合,地形缓、高差小,一般难以形成大规模滑坡。

(2)根据滑坡的运动形式,炉霍地震滑坡可分为崩塌型、溜滑型、牵引式和推移式4种类型,以发生急速滑动的崩塌型滑坡居多,其次为溜滑型和牵引式滑坡,而需要较大剪切作用的推移式滑坡较少。

(3)炉霍地震滑坡空间分布与断裂距离、地表破裂距离之间的关系具有相似性,都是随着距离的增加,滑坡强度呈现下降趋势。大多数滑坡集中分布于侏倭—仁达之间长70km、断裂带两侧各2km的范围内,分布范围与地表破裂带高度重合。

(4)炉霍地震滑坡主要集中于烈度Ⅷ—Ⅹ度区,震中区滑坡密度小,而距离震中9~21km区域内的密度大。表明距离震中9~21km区域内水平运动更为强烈,从而导致滑坡密度最大,证明此次地震滑坡发育更多地受以水平运动为主的横波影响,与断裂走滑性质一致。

(5)炉霍地震滑坡的优势滑动方向与断裂主压应力方向基本一致,同时又保持一定角度的斜交,反映了鲜水河断裂带左旋走滑的特性。炉霍断裂南东段滑坡发育数量多于北西段,北东盘滑坡发育数量多于南西盘,断裂北西段的北东盘为地震滑坡发育面积最大的区域。

(6)炉霍地震滑坡最发育的地层为三叠系中上统,滑坡下伏基岩岩性主要为砂质板岩及变质砂岩。从物质组成上,炉霍地震滑坡主要发育在松散堆积层中,共136处,占99.27%,这与地震机制(能量)及第四系堆积物发育特征密切相关。

(7)炉霍地震滑坡主要分布于斜坡的中下部,相对高程范围多介于30~60m之间,运动快,时间短,发育坡度主要介于30°~45°之间,具有滑坡规模越大、坡度越小的特点。

(二)泸定县摩岗岭地震滑坡

1.地质环境

摩岗岭滑坡位于泸定县城南35km的德威乡摩岗岭、大渡河右岸,为1786年6月1日Ms7.8级地震触发的老滑坡(图3-57)。滑坡地处活动强烈的龙门山断裂带、鲜水河断裂带、安宁河断裂带的交汇区,鲜水河断裂带的分支断裂(磨西断裂)从滑体中部穿过。该段大渡河谷的发育明显受断裂控制,除垂向下切外,侧向上以向西侵蚀为主,形成了右岸陡、左岸较缓的地形特征,相对高差达800m。该段大渡河两岸除局部有小规模的基座阶地分布外,主要为陡坡,坡度36°~60°。滑坡处于大渡河急剧转弯的凹岸,大渡河至此由南西转向南南东。滑坡区主要为元古界侵入岩分布,其余出露地层有三叠系、第四系(殷跃平,1997;张御阳,2013;郭长宝等,2015)。

图3-57 泸定县德威乡摩岗岭滑坡

(据张御阳,2013)

2.滑坡基本特征

目前滑坡体已不完整,主要保留滑坡体中后部,中前部多已被大渡河侵蚀,仅在大渡河右侧零星保存。通过对滑坡体保留部分的分析,原滑坡体呈箕形。发生滑动的岩体为元古界钾长花岗岩,被多组节理切割,岩体较为破碎。滑坡后壁平面形态呈典型的圈椅状,形态明显,弯弧开口指向沟谷;后缘以55°~70°的陡峻坡度与上部未滑动斜坡和下部已滑动滑体明显区分,滑坡面保留较好,其上有崩积物,在中部尚见反向坡。滑坡前缘呈扇形。滑坡体长度约1200m,宽1600m,最大厚度约250m,原始滑坡体体积估算达14 700×104 m3。滑坡发生后,滑体堵塞大渡河,坝高约167m,断流10日后河道溃决,洪水位到乐山仍高达十余米。现滑坡体残留体积约2000×104 m3,滑坡体的侧壁已不清楚,但存在双沟同源现象,特别是左侧的冲沟已切穿了滑带,在滑坡体的中部亦有冲沟切过(殷跃平,1997;张御阳,2013;郭长宝等,2015)。(www.xing528.com)

3.机理分析

区内斜坡岩体中节理裂隙及断裂发育,在滑坡后缘部位,与山脊走向近平行的断裂形成了滑坡体的后壁,而缓倾结构面则为滑坡提供了潜在的滑动带。在大渡河强烈的侵蚀过程中,坡脚的侵蚀使原斜坡沿缓倾向临空(大渡河)方向产生缓慢的蠕变型滑移,滑移面与滑坡后壁的断裂间锁固点或其他的错列点附近因拉应力集中而产生与滑移面近于垂直的拉张裂隙,拉张裂隙向上扩展并渐与后缘的陡倾向临空方向的断裂相接近,形成了潜在的滑动带,但该滑动面产状平缓,其向临空方向的倾角不足以使上覆岩体的下滑力超过该面的实际抗剪阻力,故其并未在潜在的滑面形成后就产生滑动,其滑动带的形成与滑移-压致拉裂模式相似。在强烈地震动荷载的作用下,滑动面最终全面贯通,形成了摩岗岭滑坡(殷跃平,1997;张御阳,2013)。

(三)冕宁县漫水湾塘村滑坡

漫水湾塘村滑坡位于冕宁县漫水湾镇漫水湾塘村、安宁河左岸,为历史地震诱发的高速远程滑坡。野外调查和遥感解译表明,该滑坡的最大长度达2.05km,滑体面积2.64km2,推测滑体平均厚度80~100m,总方量为2.0~2.5×108 m3,滑动距离达3.5~4.0km(图3-58、图3-59)。

图3-58 冕宁县漫水湾镇漫水湾塘村地震滑坡发育特征

现场调查表明,安宁河断裂中段的小盐井-西宁段西断裂从滑体中部通过,从该滑坡特征分析,具有地震作用下高速远程滑坡的一般特点,其启程区位于安宁河断裂的上盘。在断裂突然错动(地震波)作用下,断裂上盘及断裂两侧的花岗岩快速解体,滑体物质向安宁河方向运动,具有规模大、剪出口高、高速远程等特点,并引起安宁河堰塞,漫水湾塘村即由此而得名。由于该滑坡发生时间久远,目前保留下来的现象和证据较少,仅在安宁河右岸局部见到古滑坡残留堆积体,未能发现其上游的堰塞湖相沉积。

图3-59 冕宁县漫水湾镇漫水湾塘村古地震滑坡剖面图

(四)喜德县中坝村滑坡群

在四川省喜德县中坝村西侧,沿安宁河断裂中段的东断裂发育大型古滑坡群,主体滑动方向为120°~130°,与安宁河断裂走向近于垂直。野外调查表明,中坝村二组位于中坝古滑坡体上,安宁河断裂的主断裂和伴生断裂从滑坡体后缘通过[图3-60、图3-61(a)],造成冲沟同步左旋位错,主干断裂的最大水平位错量为210m和105m,位于滑体中后部的次级断裂也造成冲沟左旋位错32m。中坝村滑坡群的形成及现今稳定性受安宁河断裂影响极大。

图3-60 喜德县中坝村古滑坡发育特征遥感解译图

中坝村滑坡轴向长约530m,前缘宽度约755m,滑体厚度80~100m,体积3000~4000×104 m3,为特大型滑坡。在中坝村滑坡北侧可见滑坡堵塞河谷现象[图3-61(b)]。经14 C测年,推测为1536年Ms7.5级地震诱发的滑坡堆积物。堰塞湖在沉积60±30a后,于1603年前后发生溃决,在出山口处还保留高10~15m的堰塞坝体[图3-61(c)],形成现今分布状态。

图3-61 喜德县中坝村一带古滑坡发育特征

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