青藏高原东部鲜水河断裂带地震滑坡危险性评价

鲜水河断裂带是青藏高原东南缘一条大型左旋走滑断裂带,断裂带沿线地形地貌和地质条件复杂,历史地震频发,并诱发大量地震滑坡灾害,对重大工程建设和人民生命财产造成巨大的影响。基于鲜水河断裂带区域地震滑坡防控需要,在研究分析区域地质灾害成灾背景和发育分布特征的基础上,选取鲜水河断裂带两侧约20 km的区域,采用Newmark模型完成了鲜水河断裂带地震滑坡危险性预测评价。结果显示,地震滑坡极高危险性区、高危险区、中等危险区及低危险区分别占研究区总面积的6.28%、11.77%、33.33%和48.62%,危险性较高的地区主要分布在康定-磨西段及大渡河附近,有63.66%的地震滑坡分布在地震滑坡极高和高危险区。成功率(ROC)曲线检验结果表明,此次滑坡危险性性评价的准确率为74.3%,评价结果精确度较高。规划建设中的川藏铁路经泸定县、康定市地震滑坡危险性较高的地区,因此工程规划建设时需加强铁路隧道口附近潜在地震滑坡危害评判及防控,研究结果将为该区地质灾害防治工作和川藏铁路建设提供参考。     

基于加权证据权模型的青藏高原东部巴塘断裂带滑坡易发性评价

巴塘断裂带位于青藏高原东部,呈北东—南西向展布,全新世活动强烈,沿断裂带崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害极为发育。基于遥感解译和野外地质调查,在巴塘断裂带两侧10 km范围内识别出滑坡93处;在分析滑坡空间发育特征的基础上,选取地形地貌(地面高程、地形坡度和地形坡向)、地形湿度指数、地层岩性、活动断裂、降雨量、水系、人类工程活动和植被覆盖等10个因素作为滑坡易发程度的主控因素,采用加权证据权法建立滑坡易发性评价模型,开展巴塘断裂带滑坡易发性评价;成功率(ROC)曲线检验结果表明此次滑坡易发性评价的准确率为82.3%。采用基于自然断点法将滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发和低易发4个级别,结果表明滑坡易发性受巴塘断裂带和河流控制显著,极高易发区和高易发区主要分布在巴塘断裂带、金沙江和巴曲河谷及一级支流两侧,中等易发区主要分布在巴曲各支流中上游,低易发区主要分布在人类工程活动弱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巴塘断裂带现今滑坡发育分布特征,对该区重大工程规划建设和防灾减灾具有科学指导意义。     

川西巴塘断裂带黄草坪滑坡形成机制

青藏高原东缘巴塘断裂带内地震滑坡大量发育,部分保存有堵江证据,是该区历史构造活动的良好地质载体.以川西地区巴塘县黄草坪滑坡为研究对象,通过遥感解译、现场调查、地质时代测年、工程地质分析等方法,对滑坡发育特征和形成演化过程进行研究.结果表明:①黄草坪滑坡为巴塘断裂带内全新世大型岩质滑坡,发育于中—下寒武统灰岩和板岩中,体...     

川西巴塘断裂带地质灾害效应与典型滑坡发育特征

[研究目的]川西巴塘断裂带地质背景复杂,研究地质灾害发育特征,有利于揭示活动断裂带的地质灾害效应.[研究方法]本文在巴塘断裂带地质灾害成灾背景分析和野外调查研究的基础上,剖析了区域地质灾害分布规律与典型滑坡发育特征,探讨了巴塘断裂带的地质灾害效应.[研究结果]研究认为:(1)巴塘断裂带附近碎裂岩体结构为地质灾害孕育提供...     

地震滑坡危险性概念和基于力学模型的评估方法探讨

在我国大陆地区运用基于力学模型的Newmark位移分析方法开展地震滑坡危险性定量评估,尚处在起步阶段.为了进一步明确地震滑坡危险性概念和改进推广基于力学模型的评估方法,首先阐明了狭义的地震滑坡危险性预测评估与震后反演评估的关系; 同时为了应对地震应急、震后重建及潜在地震条件下的不同评估需求,初步提出了广义的地震滑坡危险性评估框架.随后申述了基于Newmark位移分析的地震滑坡危险性评估方法的理论基础、方法分类及最新进展,并以汶川地震滑坡危险性快速评估为例,剖析了目前影响评估有效性的不确定性及空间数据质量等问题,指出了基于力学模型的地震滑坡危险性评估方法的改进方向.建议开展潜在地震及其诱发滑坡危险性的耦合评估,建立适用于我国大陆地区地震滑坡位移分析的经验模型,以便为国家层面的地震滑坡危险性区划服务.     

基于Newmark模型的天水市北山地震黄土滑坡危险性评价

本文通过天水市北山野外调查和室内分析相结合的方法,开展基于Newmark累积位移法的地震黄土滑坡危险性分析。分析了研究区的孕灾背景,结合现有滑坡和不稳定斜坡的调查数据,在充分考虑了震源方位角和斜坡坡向角的角度关系基础上,对优势坡向角和劣势坡向角下的斜坡易发性进行分析计算,然后用回归方程求出PGA为0.3 g时斜坡的累积位移,最后计算出斜坡在地震荷载下的失稳概率。在此基础上,对北山进行地震黄土滑坡的危险性评价。分析结果表明:在Newmark模型的地震黄土滑坡危险性评估中引入斜坡坡向角和震源方位角关系,有利于提高小区域(大比例尺)风险评估的准确性。     

基于Newmark模型的概率地震滑坡危险性模型参数优化与应用:以鲁甸地震区为例

应用概率地震危险性评价模型进行地震滑坡危险性区划,是解决潜在地震诱发滑坡危险性评价中震源不确定性与诱发滑坡时空不确定性的有效方法 .通过理论分析,结合鲁甸地震区的实际情况,对基于力学原理的Newmark滑块位移模型与概率地震滑坡危险性分析方法中的参数的不确定性问题进行了分析,将斜坡岩土体地震作用下的强度衰减效应、地震加速度地形放大效应、断层破碎带效应融合到了斜坡累积位移计算模型中,进行了模型计算参数的优化.改进后的分析模型,更好地反映了高陡斜坡地形与断层破碎带对地震滑坡灾害发育的控制作用,在鲁甸地震区域滑坡应用中,优化模型中的滑坡失稳极高风险区与实际地震滑坡分布表现出了较好的一致性,在超越概率2%的滑坡失稳概率分布中,鲁甸地区包谷垴-小河断裂、鲁甸-昭通断裂带及牛栏江河谷地带地震滑坡高-极高风险区分布面积增幅十分显著.因此,在Newmark滑块位移模型中考虑地震动参数与岩土参数动态响应规律与变量间的定量关系,对于提高区域斜坡稳定性分析的可靠性具有重要意义.     

同震滑坡发生概率研究——新一代地震滑坡危险性模型

地震滑坡发生真实概率研究基本空白。本研究创新性的利用贝叶斯概率方法与机器模型开展了中国地震滑坡危险性真实概率研究,制作了第一代中国地震滑坡危险性概率图。基于9个地震案例开展研究,包括1999年台湾集集、2005年克什米尔、2008年汶川、2010年玉树、2013年芦山、2013岷县、2014鲁甸、2015尼泊尔、2017九寨沟地震,这9次地震中7次发生在中国,2005年克什米尔与2015尼泊尔地震均发生在中国邻区,可以更好的控制模型预测精度。这些地震事件均有详细完整的,利用面要素标识的地震滑坡数据,包括306 435处真实的地震滑坡记录。考虑到真实的地震滑坡发生区域,滑坡面积规模的差别,滑坡与不滑样本的比例等因素,共选取了5 117 000个模型训练样本。选择绝对高程、相对高差、坡度、坡向、斜坡曲率、坡位、地形湿度指数、土地覆盖类型、植被覆盖度、与断层距离、地层、年均降水量、地震动峰值加速度共13个地震滑坡影响因子。采用贝叶斯概率方法与机器学习模型相结合,建立地震滑坡发生的多因素影响模型,得到各个连续因子的权重与分类因子的各个分类的权重。再将模型应用到整个中国研究区,地震动峰值加速度因子为触发因子。分别考虑研究区在经历不同地震动峰值加速度（0.1~1 g,每0.1 g一个结果,共10个结果）下的地震滑坡发生真实概率。此外,还结合中国地震动峰值加速度分布图,得到了中国地震动峰值加速度背景下的地震滑坡发生真实概率分布。     

中国地震滑坡危险性评估及其对国土空间规划的影响研究

中国是世界上地震滑坡灾害最为严重的国家之一.考虑地质构造、地形地貌、地层岩性、河流、地震动参数等6类影响因素,针对50年超越概率10％的抗震设防水准,分别开展了基于信息量模型和Newmark模型的地震滑坡危险性评估.基于最不利原则对两项结果进行地震滑坡危险性综合分区,揭示了中国地震滑坡高危险区集中在南北构造带、青藏高原...     

基于简化 Newmark位移模型的区域地震滑坡危险性快速评估以汶川MS 8.0级地震为例

以汶川MS8.0级地震重灾区的11县市为例,初步提出了基于简化Newmark位移模型的地震滑坡危险性应急快速评估方法。利用汶川地震即时地震动参数、工程地质岩性经验分组及地形坡度数据,借助ArcGIS空间数据建模工具编制了地震滑坡危险性快速评估流程模块。计算了区域浅表层饱和岩土体斜坡的静态安全系数Fs、临界加速度ac,并借此分析了地震滑坡易发性。利用经验式获得了汶川地震Arias强度和区域滑坡位移DN分布,实现了汶川地震重灾区地震滑坡危险性的快速评估,为应急救灾决策提供了参考。通过对比评估结果和震后滑坡调查成果,可知数十处灾难性滑坡绝大部分位于-高危险区的龙门山主中央断裂带两侧约20km地带中,显示了评估方法的可靠性; 同时,分析指出了空间数据精度及更新不足导致局部评估结果欠佳的局限性,并提出了改进建议。     

青海西南部乌丽活动断裂系的地质特征及灾害效应

乌丽活动断裂系发育于乌丽山地,是青藏高原北部重要的区域性活动构造体系,由乌丽北山活动断裂、乌丽盆缘活动断裂和乌丽南山活动断裂所组成,主要包括17条不同规模、不同性质的活动断层。大部分活动断层属左旋斜滑断层,部分活动断层为左旋走滑断层。据地质观测资料估算,典型活动断层全新世左旋走滑速度分量为1．2—3．5mm／a、垂直下滑速度分量为0．5—3．5mm／a。沿乌丽活动断裂系发育5条宽100—400m的构造裂缝带、大量串珠状冰丘群与少量移动冰丘,构造裂缝产生的高密度地表破裂和移动冰丘造成的地表拱曲变形是影响青藏铁路、公路线路工程安全的主要地质灾害。     

郯庐断裂带苏鲁界地应力积累特征及地震危险性研究

郯庐断裂带是中国东部重要的地质构造带和地震活动带,苏、鲁交界部位的地震活动性和强震危险性一直引人瞩目,1668年发生过郯城8.5级大地震。为了解郯庐断裂带苏鲁界现今地应力环境与地震发展趋势,应用水压致裂法在该区开展了一个钻孔的原地应力测量工作,同时参考前人利用钻孔崩落法与声发射法获取的中国大陆科学钻探(CCSD)主孔301～5047m深度范围内的地应力数据,揭示了研究区地应力状态。利用库伦破裂准则、Byerlee定律以及断层摩擦参数μ_m分析研究该地区的地应力积累水平,评估断层发生滑动的可能性。结果表明:水压致裂法测点在75.74～191.04m深度范围内最小水平主应力的量值为3.68～13.15MPa,最大水平主应力的量值为4.02～19.40MPa。CCSD主孔在1269～5047m深度范围内最小水平主应力的量值为25.3～122.0MPa,最大水平主应力的量值为41.4～166.4MPa;分析地应力结构,发现自地表至660m的范围内,σ_Hσ_hσ_v,为逆断层地应力状态,660m以下表现为σ_Hσ_vσ_h,为走滑断层地应力状态。综合分析断层摩擦参数μ_m,郯庐断裂带苏鲁交界处尚未达到断层失稳的临界地应力状态。     

The Olmsted fault zone, southernmost Illinois: A key to understanding seismic hazard in the northern new Madrid seismic zone

Geological deformation in the northern New Madrid seismic zone, near Olmsted, Illinois (USA), is analyzed using integrated compressional-wave (P) and horizontally polarized-wave (SH) seismic reflection and regional and dedicated borehole information. Seismic hazards are of special concern because of strategic facilities (e.g., lock and dam sites and chemical plants on the Ohio River near its confluence with the Mississippi River) and because of alluvial soils subject to high amplification of earthquake shock. We use an integrated approach starting with lower resolution, but deeper penetration, P-wave reflection profiles to identify displacement of Paleozoic bedrock. Higher resolution, but shallower penetration, SH-wave images show deformation that has propagated upward from bedrock faults into Pleistocene loess. We have mapped an intricate zone more than 8 km wide of high-angle faults in Mississippi embayment sediments localized over Paleozoic bedrock faults that trend north to northeast, parallel to the Ohio River. These faults align with the pattern of epicenters in the New Madrid seismic zone. Normal and reverse offsets along with positive flower structures imply a component of strike-slip; the current stress regime favors right-lateral slip on northeast-trending faults. The largest fault, the Olmsted fault, underwent principal displacement near the end of the Cretaceous Period 65 to 70 million years ago. Strata of this age (dated via fossil pollen) thicken greatly on the downthrown side of the Olmsted fault into a locally subsiding basin. Small offsets of Tertiary and Quaternary strata are evident on high-resolution SH-wave seismic profiles. Our results imply recent reactivation and possible future seismic activity in a critical area of the New Madrid seismic zone. This integrated approach provides a strategy for evaluating shallow seismic hazard-related targets for engineering concerns.     

基于GIS的小江断裂中北段滑坡灾害危险性评价

小江断裂中北段作为金沙江下游重大水电工程库区内最重要的活动断裂构造,其沿线滑坡地质灾害发育,严重制约了当地的经济和社会发展。在详细调查了小江断裂中北段沿线滑坡地质灾害的基础上,选取了坡度、坡向、工程地质岩组、岸坡结构、断裂构造等9个影响因子作为评价指标,对研究区滑坡灾害的发育分布规律进行了分析研究,并采用AHP-CF法建立了滑坡灾害危险性评价模型,利用GIS空间分析功能得出了研究区滑坡地质灾害危险性分区。通过检验曲线验证滑坡地质危险性评价结果可知,AUC值为80%。     

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。     

Estimation of Seismic Landslide Hazard in the Eastern Himalayan Syntaxis Region of Tibetan Plateau

The eastern Himalayan syntaxis is one of the most tectonically active and earthquake-prone regions on Earth where earthquake-induced geological disasters occur frequently and caused great damages. With the planning and construction of Sichuan-Tibet highway, Sichuan-Tibet railway and hydropower development on the Yarlung Zangbo River etc. in recent years, it is very important to evaluate the seismic landslide hazard of this region. In this paper, a seismic landslide hazard map is produced based on seismic geological background analysis and field investigation using Newmark method with 10% PGA exceedance probabilities in future 50 years by considering the influence of river erosion, active faults and seismic amplification for the first time. The results show that the areas prone to seismic landslides are distributed on steep slopes along the drainages and the glacier horns as well as ridges on the mountains. The seismic landslide hazard map produced in this study not only predicts the most prone seismic landslide areas in the future 50 years but also provides a reference for mitigation strategies to reduce the exposure of the new building and planning projects to seismic landslides.