青藏高原鲜水河活动断裂带蠕变斜坡地质灾害InSAR识别研究

断裂带附近往往是蠕变斜坡地质灾害的多发区,微小变形是指示蠕变斜坡地质灾害的一项重要标志。本文以青藏高原鲜水河活动断裂带为研究区,选用多期ALOS/PALSAR合成孔径雷达数据进行时序干涉(InSAR)观测,获得了毫米级的地表变形量,结合现场调查、遥感解译和地质条件综合分析,揭示了该区域蠕变斜坡地质灾害的类别、变形特征和空间发育规律:(1)断裂沿线主要发育了蠕变滑坡、蠕变泥石流物源和冰碛物流动3种类型蠕变斜坡地质灾害;(2)蠕滑滑坡具有"错乱的等高线状台阶",凸凹不平的主滑方向地形剖面,舌状地貌,无基岩裸露滑床等特征;(3)鲜水河断裂北段古滑坡、历史地震滑坡和震裂斜坡发育,与断裂带直接相交的,大部分存在蠕滑变形,未相交的往往无蠕滑变形,体现了活动断裂对地质灾害发育的控制作用;(4)发育"土石林型"和"坡面松散堆积物型"两种泥石流,识别特征是物源区有分散的缓慢变形体,流域范围内变形体的数量和速率是重要标志;(5)鲜水河断裂带附近4200m高程以上区域广泛存在现代冰碛物沿冰川槽谷滑动变形,其分布范围广、单体规模大、运动速率高,是现今研究区最主要的地表剥蚀形式之一。研究结果也表明,InSAR技术结合地质条件能有效地识别蠕变斜坡地质灾害,适于山区地质灾害众多、调查不便的工作环境,是地质灾害调查技术未来重要发展方向。     

川西鲜水河断裂带地质灾害发育特征与典型滑坡形成机理

在对川滇地块鲜水河断裂活动习性、地质灾害发育特征、典型地质灾害实例和稳定性等分析的基础上,探讨了鲜水河断裂带地质灾害的发育特征与大型滑坡形成机理。认为鲜水河断裂对该区内地质灾害有明显的控制作用:1断裂带内岩体结构破碎程度高,导致滑坡沿断裂带呈带状分布,约32.5%的地质灾害发育于距断裂带0.5km范围内,19.77%的地质灾害发育于距断裂带0.5~1.0km内,15.22%的地质灾害发育于距断裂带1.0~1.5km内,滑坡的滑动方向多垂直于断裂走向;2八美"土石林"是在断裂活动作用下形成的碎裂岩体,该类岩体力学强度低,稳定性差,滑坡灾害发育密度大;3断裂带内地震滑坡发育,在强震作用下形成的部分滑坡滑动彻底,现今稳定性较好;在地震作用下部分滑坡处于裂而未滑状态,在适当的外力作用下可发生失稳滑动;4断裂带穿越的斜坡或古地震滑坡,在断裂持续活动作用下,稳定性差并多次发生活动;5强降雨在一定程度上加速了断裂带坡体变形和地质灾害的发生频率。     

甘肃南部坪定-化马断裂带锁儿头滑坡成因机制

甘南坪定-化马断裂是现今仍在活动的断裂,具左旋走滑性质。锁儿头滑坡沿坪定-化马断裂带发育,属典型的蠕滑型断裂带滑坡。野外调查及监测资料表明,锁儿头滑坡规模大,为巨型滑坡,其上发育多个次级小滑坡。滑坡体由断层破碎带、碎石土和堆积黄土组成。该滑坡变形强烈,拉张裂缝、剪张裂缝多见,目前处于蠕滑变形状态,是在内外动力耦合条件下形成的。活动断裂对滑坡的形成、发展起控制作用,而降雨则是滑坡复活的主要诱发因素。因此,对锁儿头滑坡成因机制的深入研究可为蠕滑型断裂带滑坡的预测防治提供理论依据。     

鲜水河—安宁河—则木河断裂带上可能存在的凹凸体:来自背景地震活动性的证据

基于1992—2002年小震双差重新定位结果,沿鲜水河—安宁河—则木河断裂带走向的震源剖面作b值及局部复发时间TL值的空间扫描,以确定断裂带上可能存在的凹凸体。结果显示,b值沿断裂带走向具明显的空间非均匀性,与地表几何结构的分段变异是相应的。异常短的TL值及低b值出现在鲜水河断裂带的炉霍—道孚间、安宁河断裂带的石棉—冕宁段以及则木河断裂带的西昌—普格段,表明在间震期这些段落破裂产生的小震平均震级大于其他段落上的小震,是断裂带中相对活跃的段落。由b值与应力成反比的关系,推测这些段落可能为断裂带上凹凸体所在地,成为现今应力积累的闭锁段,是未来主震初始破裂最有可能形成的段落,其中石棉—冕宁段的地震危险性最大。而在鲜水河断裂带南东段的乾宁—康定—石棉一带,尽管历史地震与现今小震都异常活跃,但具有异常高的b值及TL值估计,表明现今应力水平较低,目前可能成为以小震活动为主的蠕滑段,不具大震危险性。     

鲜水河断裂带乾宁段晚第四纪走滑速率及区域强震危险性研究

活动断裂几何学特征及滑动速率是研究断裂运动学、动力学机制及其评估区域强震危险性的重要依据。青藏高原东缘左行走滑的鲜水河断裂带是控制高原物质向南东挤出的重要边界，是中国陆内活动性最强的断裂之一。本文以鲜水河断裂带北西段为研究对象，通过高精度遥感影像解译、野外考察、OSL(光释光)和14C测年方法以及LiDAR(激光雷达)扫描获得乾宁段龙灯乡冲积阶地的位错量和废弃年龄。T4和T3′水平位错量分别为106±5 m和77±2 m，T4阶地垂直位错量为9. 6±0. 5 m。T4和T3′阶地的废弃年龄分别为11±1 ka和7±1 ka。结合对应的年龄和位错量，得到乾宁段晚第四纪走滑速率左行走滑速率为10. 5±1 mm/a，垂直滑动速率为0. 9±0. 1 mm/a，断层倾向北东，具有正断运动学特征。通过重新计算断裂两侧GPS矢量沿断裂方向分量，得到鲜水河断裂带炉霍段、炉霍—康定段、磨西段现今左行走滑速率分别约为8. 1 mm/a、8. 2 mm/a、9. 4 mm/a，整体表现为自北西向南东递增。综合乾宁段晚第四纪走滑速率和最新强震活动的离逝时间估算，认为鲜水河断裂带乾宁段目前应变累积达到了发生一次MW 6. 8(MS 7. 2)大地震的潜能，在区域防震减灾工作中应对此加以重视。     

川藏铁路加查—朗县段地质灾害发育特征研究

川藏铁路加查至朗县段位于青藏高原东南部雅鲁藏布江中游,地形地貌复杂、构造活动强烈,是我国地质灾害高易发区,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发育密度大、危害严重。在资料收集和遥感解译的基础上,对川藏铁路加查—朗县段的地质灾害进行野外调查,在铁路线两侧各5 km约780 km2范围内发现了崩塌、滑坡和泥石流共139处,沿雅鲁藏布江断裂带新发现拉岗村高速远程滑坡和日阿莫大型滑坡,并研究了该区地质灾害的发育特征和形成机理。调查结果表明：在雅鲁藏布江断裂对区域地貌和岩体结构控制作用下,崩塌、滑坡等地质灾害沿断裂带呈带状密集分布是该区地质灾害发育分布的主要特征之一,约有53%的崩塌滑坡滑动方向垂直于断裂走向,30%的崩塌滑坡与断裂带走向近于平行;在地壳强烈隆升和河流侵蚀作用下,雅鲁藏布江宽谷段和峡谷段的地质灾害发育特征具有明显差异;断裂活动特别是断裂剧烈活动诱发地震导致该区具有高速远程滑坡发生的背景,如拉岗村高速远程滑坡;在断裂活动、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下该区地质灾害形成机理更加复杂,部分滑坡稳定性差且多次发生活动,给该区重大工程规划建设和防灾减灾造成重要影响。     

鲜水河断裂带全新世活动性研究进展综述

鲜水河断裂带是中国西南山区一条现今活动强烈的大型地震断裂。本文在系统总结前人研究成果的基础上, 结合野外地质调查, 综述了鲜水河断裂带空间展布特征、活动性质及强度、历史地震地表破裂特征、地震危险性等方面的研究进展。前人研究结果表明, 鲜水河断裂带以惠远寺为界可分为两段, 进一步可细分为八段;断裂带全新世以来以左旋走滑为主, 兼具逆冲性质;整条断裂现今走滑活动速率约为10mm/a左右, 垂向变形在2mm/a以内;其中断裂带北西段活动速率为10~20mm/a, 南东段则小于10mm/a, 一般为5mm/a左右;断裂带地震活动频繁, 地震活动性北西段明显高于南东段, 强震迁移呈明显的跳跃式特征并具有原地复发性质;断裂带历史地震地表破裂特征与玉树地震所报道的地表破裂特征一致;断裂带地震危险性评价具很多不确定因素, 研究程度相对较低。      

小江断裂带现今活动性研究现状

小江断裂带是我国大陆地震活动较强的地区之一,是研究地震地质灾害理想的野外试验场。近年来为探明小江断裂带构造形变特征与断层走滑速率等参数,人们采用不同方法对此进行研究,比如通过地震地质调查、活动断层填图及GPS大地测量、地球物理探测等技术研究小江断裂的构造形变,明确了断层构造形变特点,取得了丰硕的成果。目前常用野外地质调查等地质学方法推演和GPS数据反演等方法推算小江断裂的走滑速率。从两者结果对比看出,GPS反演出的断层走滑速率大多高于地质学反演出的走滑速率。通过野外地质调查等方法只能确定小范围的地质活动速率,难以获得大范围的活动特征。通过GPS技术也只能基于离散点位进行分析,点位分布也较为稀疏。地球物理探测法可分析断裂不同深度、尤其是深部孕震区的构造应变积累活动,精度会受地震台站间距的影响。面对全方位、高精度、大范围的监测活动构造活动性的需要,采用InSAR时序技术测量主要活动断裂带地表缓慢微小形变,将是未来震间形变监测技术发展的主要方向之一。     

小江断裂带现今活动性研究现状

小江断裂带是我国大陆地震活动较强的地区之一,是研究地震地质灾害理想的野外试验场。近年来为探明小江断裂带构造形变特征与断层走滑速率等参数,人们采用不同方法对此进行研究,比如通过地震地质调查、活动断层填图及GPS大地测量、地球物理探测等技术研究小江断裂的构造形变,明确了断层构造形变特点,取得了丰硕的成果。目前常用野外地质调查等地质学方法推演和GPS数据反演等方法推算小江断裂的走滑速率。从两者结果对比看出,GPS反演出的断层走滑速率大多高于地质学反演出的走滑速率。通过野外地质调查等方法只能确定小范围的地质活动速率,难以获得大范围的活动特征。通过GPS技术也只能基于离散点位进行分析,点位分布也较为稀疏。地球物理探测法可分析断裂不同深度、尤其是深部孕震区的构造应变积累活动,精度会受地震台站间距的影响。面对全方位、高精度、大范围的监测活动构造活动性的需要,采用InSAR时序技术测量主要活动断裂带地表缓慢微小形变,将是未来震间形变监测技术发展的主要方向之一。     

基于证据权模型的川西鲜水河断裂带滑坡易发性评价

鲜水河断裂带是发育于青藏高原东缘的一条大型左旋走滑断裂带,该区新构造活动强烈且历史强震频发,一系列大型-巨型滑坡沿断裂带密集分布。在资料收集的基础上,对鲜水河断裂带两侧10 km区域内进行遥感解译和野外地质调查,建立数据库并对滑坡主要影响因素进行分析。在滑坡区域发育分布规律分析的基础上,选取地形坡度、地形坡向、地面高程、平面曲率、地形湿度指数、活动断裂、工程地质岩组、年降雨量、河流、道路、植被覆盖指数等11个因素作为滑坡易发性评价因子,在ArcGIS软件平台上,采用证据权模型开展了滑坡易发性评价。根据成功率曲线对评价结果的检验,滑坡易发性评价结果具有较好的精度,并将研究区的滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发、低易发和不易发5个级别。滑坡的易发性受鲜水河断裂带影响显著,极高易发区和高易发区主要分布在东谷到道孚县沿鲜水河断裂带两侧,以及康定县城和磨西镇附近;中等易发区主要分布在鲜水河支流两岸及省道沿线;滑坡低易发区和不易发区主要分布在人类工程活动少的高山地带以及地形相对平缓的区域。滑坡易发性评价结果很好地反映了鲜水河断裂带区域内滑坡发育分布现状,为该区重大工程规划建设和防灾减灾提供参考依据。     

白龙江流域坪定-化马断裂带滑坡特征及其形成演化

沿坪定-化马断裂带发育数个大型或巨型滑坡。这些断裂带滑坡特点明显,成因类似,各滑坡一般发育多个次级滑坡体,滑坡岩土体由次生黄土、断裂带强风化带、断裂破碎带组成,具双层或三层结构。滑坡总体顺断裂走向下滑,历史上曾多次活动。近年来变形监测资料表明,断裂带滑坡目前处于匀速蠕变阶段,表现为蠕滑→拉裂（塑流拉裂）→次级滑坡体启动下滑的特征。它是在断裂活动、地震、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下形成的,坪定-化马断裂的长期活动为滑坡形成提供了前提条件,断裂带的岩土体性质是滑坡长期活动的物质基础,而降雨、地震、坡脚开挖等是滑坡体失稳下滑的主要诱发因素。因而,有必要进一步研究断裂带滑坡在内外动力耦合作用下的成灾机理,为滑坡灾害防治预警提供科学依据。     

川西鲜水河呷拉宗古滑坡发育特征与形成演化过程

青藏高原东缘是中国乃至全球地形陡度最大、内外动力作用最强烈、天气变化极端频繁的区域,复杂的地质演化过程导致该区成为古滑坡分布最集中和复活危害最大的地区。本文以川西鲜水河断裂带呷拉宗古滑坡为研究对象,在野外调查、钻探和物探、InSAR监测、室内试验及数值模拟分析的基础上,对呷拉宗古滑坡的发育特征、形成演化过程及复活因素进行了分析研究。结果表明,①呷拉宗古滑坡形成于距今约42～30ka的晚更新世晚期,体积达3150×10~4 m~3,属巨型古滑坡;②鲜水河断裂活动是呷拉宗古滑坡形成的主控因素,历史强震的震裂效应形成古滑坡的雏形,后续的断裂蠕滑作用进一步造成坡体开裂,加剧大气降水渗入,并对裂缝有扩展作用;③SBAS-InSAR监测及数值模拟结果显示,目前该滑坡整体稳定性较好,但在多个部位存在不同程度的裂缝、陡坎及坍塌,局部变形强烈,在强震和极端降雨条件下可能发生较大规模复活滑动。建议加强采取排水和抗滑等防护措施。     

强震条件下高速滑坡的空间分布特征研究

5.12汶川地震引发了大量的滑坡灾害,本文以汶川地震极重灾区涉及的四川12县市为研究区域。通过详细的现场调查研究,对强震条件下的典型高速滑坡的空间分布特征进行了综合分析。从区域上看,高速滑坡明显呈带状沿龙门山断裂带展布,并主要受北川映秀断裂控制。此外,本文还对研究区域内典型高速滑坡的滑程、剪出口高程、滑坡前后缘高差等几何要素的空间分布规律做了分析研究。     

甘肃南部坪定-化马断裂带滑坡变形特征及其防治

以坪定-化马断裂带泄流坡滑坡为例,通过野外调查和变形监测资料分析,深入剖析了断裂带滑坡变形特征和形成机理,提出了断裂带滑坡的防治方法和治理措施。断裂带滑坡一般为大型—巨型滑坡,由多个次级滑坡体组成,历史上曾多次活动。变形监测资料表明,泄流坡滑坡变形目前处于匀速蠕变阶段,呈现蠕滑-塑流拉裂-土（石）流的变形破坏特点。断裂破碎带及其现今活动为滑坡长期蠕滑变形提供了物质基础,而降雨是滑坡体失稳下滑的主要诱发因素。断裂带滑坡按岩性可归类为松散堆积层滑坡。因此,对断裂带滑坡的防治应以防为主,以治为辅,即开展滑坡变形实时监测和群测群防,辅以滑坡表面排水、坡脚压载等措施,以减缓或防止泄流坡滑坡再次形成灾害。     

川西日扎潜在巨型岩质滑坡发育特征与形成机理研究

日扎潜在巨型岩质滑坡位于四川降曲河左岸,多高山峡谷且河流纵坡降大,晚更新世以来强烈活动的金沙江断裂带东界断裂从斜坡坡脚通过。本文在遥感解译、现场调查和物探测试分析的基础上,对日扎滑坡的发育特征和形成机理进行了分析研究,认为日扎滑坡是在断裂活动、岩溶水、长期卸荷和重力作用下形成的一个潜在巨型深层岩质滑坡,在空间上可划分为后部拉裂变形区(Ⅰ)、中部挤压变形区(Ⅱ)和坡脚应力集中区(Ⅲ)等3个分区。目前日扎潜在巨型滑坡以后部蠕滑变形为主,在其后缘发育4条拉裂缝,物探推测最大裂缝宽度达30~35 m、深度达190 m。研究认为,日扎潜在巨型滑坡存在两种主要失稳模式:(1)高位剪出失稳,推测潜在失稳体积分别为(7.9~10.2)×107 m3(H₁)、(2.3~2.9)×108 m3(H₂)、(4.8~7.2)×108 m3(H₃)和(6~10)×108 m3(H₄);(2)深部蠕滑变形,在滑体深部存在蠕变带和锁固段,最大蠕动变形体厚度约300 m(H₅)。日扎滑坡在长期卸荷与重力、地震和岩溶水等作用下容易造成锁固段力学强度弱化和失稳,发生高位启动-滑动-堵江灾害链,深层蠕变带容易对建设其中的深埋隧道等重大工程造成危害。该类潜在巨型岩质滑坡在青藏高原地区具有典型性,建议对日扎潜在巨型滑坡进行深入勘察,查明其空间结构特征与稳定性,必要时进行监测预警。     

川藏铁路雅安—林芝段典型地质灾害与工程地质问题

川藏铁路是中国正在规划建设的重点工程,穿越地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部。铁路沿线活动断裂发育、地震频发,新建铁路雅安—林芝段直接穿越或近距离展布于龙门山断裂带、鲜水河断裂带等10条大型区域性活动断裂带,部分断裂活动速率值达10 mm/a,潜在强震危险性高。在内外动力耦合作用下,铁路沿线地质灾害极为发育,密集分布于大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江及其一级支流、活动断裂带和公路沿线,其中高位远程滑坡及链式灾害、深层蠕变-剧滑型滑坡、地震滑坡等灾害危害严重,成为了铁路建设的“拦路虎”。铁路沿线处于以水平构造应力为主导的高地应力环境,穿越华南主体应力区、龙门山—松潘应力区、川滇应力区、墨脱—昌都应力区和喜马拉雅应力区等5个大的一级构造应力区;雅安—康定段最大主应力方向为NWW—NW向,并向林芝方向呈现NNE向偏转,地应力在平面和垂向空间上表现为强烈局部差异性,如折多山某隧道地应力测试结果揭示了在垂向上存在应力释放区。在高地应力条件下,铁路沿线深埋隧道潜在围岩岩爆和大变形危害风险大。铁路建设应加强活动断裂安全避让、重大地质灾害早期识别和监测预警、深埋隧道地应力和岩爆大变形超前预测预报等工作,科学指导铁路选线与防灾减灾。     

青藏高原大型深层蠕滑型滑坡变形机制研究进展与展望

大型深层蠕滑型滑坡在青藏高原怒江、澜沧江、金沙江、岷江等地形地貌和地质构造复杂区极为发育,具有规模大、滑带深、渐进变形破坏显著等特点,按照滑坡空间结构主要有后缘洼地蠕滑型、顺层基岩蠕滑型和厚层松散堆积物蠕滑型等3种类型,往往表现为长期蠕滑-间歇性复活-整体滑动.通过梳理大型深层蠕滑型滑坡稳定性影响因素、滑带土工程地质力学性质、地下水渗流场特征与降雨诱发滑坡滞后性以及渐进变形破坏机制和动态稳定性等4个方面的研究进展,提出了3个关键科学问题与4个主要研究方向.建议加强深层滑带土在渗流场-应力场等多场耦合作用下的工程地质力学特性研究、加强剖析滑坡岩土体的非均质渗透特性及地下水分布特征分析,研究不同雨强和历时条件下降雨有效入渗机理,研究大型深层蠕滑型滑坡的降水入渗响应过程和降水诱发滑坡变形的滞后性,提出基于渐进变形破坏的滑坡动态稳定性评价方法,为地质灾害早期判识和综合防范提供理论依据.