21世纪初几次大地震事件触发滑坡基础数据建设

自2008年5月12日汶川MW7.9地震发生以来,针对地震滑坡与光学遥感影像的特点,制定了地震滑坡编录新原则、遥感影像选取新原则及地震滑坡属性库建立原则。文中介绍了21世纪初4次大地震事件触发滑坡基础数据建设成果:包括2008年5月12日汶川MW7.9地震,此次地震触发了至少197 481处滑坡;2010年4月14日玉树MW6.9地震至少触发2 036处滑坡;2010年1月12日海地MW7.0地震至少触发30 828处滑坡;2007年4月21日智利艾森峡湾MW6.2地震至少触发1 000处滑坡。分析了地震触发滑坡基础数据建设成果与以往研究的不同。最后从地震滑坡基础数据建设成果对地震滑坡分布规律与危险性评价的影响,对震区滑坡与泥石流防灾减灾的意义,对地震震级、活动断层运动习性、地震烈度等的反馈,对震区河流与地貌演化研究的基础意义,对全球地震震级与触发滑坡关系研究的意义等几个方面,分析了地震滑坡基础数据建设的实际应用价值与科学研究意义。     

金沙江上游特米大型古滑坡的成因及古地震参数反分析

对金沙江上游特米大型古滑坡的成因及古地震参数反分析进行研究。在野外详细地质地貌调查及14C年代测定的基础上,确定特米大型古滑坡是由地震触发形成,滑坡曾形成堰塞坝堵塞了金沙江,其形成时间约为7210 BP。基于Newmark法分析了触发特米古滑坡的地震震级与震中距之间的关系,结合地质地貌调查,初步推断地震震中位于特米滑坡下游雄松—苏哇龙活动断裂上(栋索到拉扎西段),地震震级为7.0~7.4级。     

陕甘宁晋地区黄土地震滑坡致灾距的初步研究

通过对陕甘宁晋地区黄土滑坡震害资料的分析,提出了地震滑坡最大致灾距的确定方法。依据区内８０个地震的滑坡震害资料的非线性拟合,初步建立了地震震级与地震滑坡最大致灾距的定量关系。     

2014年鲁甸MS6.5地震触发滑坡编录及其对一些地震参数的指示

2014年8月3日云南鲁甸MS6.5地震不仅直接造成建筑倒塌,还触发了大量的山体滑坡,一些滑坡掩埋了居民点,造成了严重的人员伤亡与财产损失.基于震后高分辨率TH01-02与SJ9A卫星影像,震前高分辨率GF1卫星影像,采用人工目视解译方法,建立了鲁甸地震滑坡编录图.并基于部分滑坡的野外照片与超高分辨率航片对解译结果进行验证.结果表明,鲁甸地震至少触发了1 024处面积＞100m2的滑坡.这些滑坡分布在一个面积约为250km2的区域内,滑坡覆盖面积为5.19km2,总体积约为2.2×107m3.滑坡分布区内的滑坡点密度约为4.03个·km-2,面密度约为2.04％,滑坡平均剥蚀厚度约为86.7mm.对震中周围不同方位的滑坡数量与面积进行了统计,结果显示,滑坡总体上呈NW-SE方向分布,且大多数滑坡位于震中的SE方向.这表明鲁甸地震发震构造更可能是一条NW向断层,且破裂方向是自NW向SE.这与其他地震、地质、地球物理等方面的证据所表现出来的发震断层性质相吻合.将鲁甸地震滑坡分布面积、滑坡数量、面积、体积与全球其他震例进行对比,结果表明,鲁甸地震滑坡分布区较小,但是大滑坡较多、滑坡体积相对大.这反映了鲁甸地震具有震源浅与地震能量衰减迅速的特点.     

四川岷江上游滑坡触发因素分析

以高山峡谷为地貌特征的岷江上游地区人口密集,在晚更新世以来发生了数以万计的滑坡,探讨该地区滑坡发生的主要触发因素对该地区的地质灾害防治意义重大。文中从区域降雨特点、滑坡坡形特点、地震震级大小与滑坡面积的对应关系以及叠溪已恢复地震记录的周期性分析等方面入手展开探索性研究。在降雨方面,与滑坡灾害严重的尼泊尔相比,岷江上游无论是累积降雨量还是日降雨量均未达到触发滑坡的关键阈值。在坡形方面,岷江上游的滑坡不具有暴雨触发滑坡形成的坡底峡谷地形特征,而具有地震触发滑坡形成的自上而下较为平坦的坡面特征。在震级大小与滑坡面积的对应关系中,岷江上游的大面积滑坡分布支持地震触发,与暴雨触发的局部小面积滑坡形成鲜明对比。在叠溪已恢复地震记录的周期分析中,我们获得能够导致该地区软沉积物变形的5.0或5.5级地震的复发周期集中于二三十年,而引发大面积滑坡的可能类似汶川特大地震的平均复发间隔为2.6ka。这与中等—特大地震以及滑坡面积随地震震级一般呈现指数增长关系相吻合。据此,我们初步认为,岷江上游地区晚更新世以来发育的大量滑坡由降雨触发的可能性很小,绝大部分可能为地震触发。这一初步认识有待今后的细致研究进一步验证。     

从库仑破裂应力和余震分布角度探讨汶川地震和芦山地震的关系

本文以龙门山及周边地区为研究对象,考虑区域地质构造差异、主要活动断裂带、地表附加重力影响,建立能反映地表起伏和岩石圈分层结构的龙门山地区三维粘弹性有限元模型。以地壳水平运动速率观测值为约束条件重建研究区现今构造背景应力场,在此基础上分别模拟了汶川地震和芦山地震的发生机理。通过分析同震库仑破裂应力变化与余震空间分布的关系,探讨了2次地震主震对余震的触发作用以及汶川地震对芦山地震的影响。研究表明,汶川地震和芦山地震的余震大部分由其主震触发,汶川地震对芦山地震的余震有约6.78%的触发作用。汶川地震的同震库仑破裂应力在芦山地震主震位置的增加值约为0.016MPa,如果龙门山断裂带南段库仑破裂应力年累积速率按照0.4×10-3-0.6×10-3MPa·a-1计算,汶川地震使芦山地震提前了约27-40年。计算还表明汶川地震和芦山地震的发生使鲜水河断裂带南段和虎牙断裂的库仑破裂应力增加,这些断裂带在未来发生地震的可能性增加。     

未完全受阻地震滑坡运动距离的影响因素及机制分析

地形条件、启动机制和岩性条件是滑坡运动的主要影响因素。通过分析汶川地震诱发的215处体积1×10~4m~3的未完全受阻滑坡的运动场地地形条件、岩性、地震烈度、岩层倾向与坡向的关系,建立各影响因素的分类指标,分析各影响因素对滑坡运动距离的影响及作用机制。研究结果表明:场地地形条件不仅显著地影响了大型滑坡的运动距离,而对中小型滑坡同样有效,是同等规模下滑坡运动距离产生差异的最主要影响因素。运动场地地形条件中沟谷顺直型滑坡的运动距离最大,随后依次为凹面型、阶梯型、沟谷偏转型、坡脚堆积型和坡面堆积型,由岩性、地震烈度和岩层倾向与坡向关系确定的滑坡成因模式或启动机制对中小型规模的滑坡运动距离影响不显著。对于体积1×10~6m~3的大型滑坡,同等规模下中等硬度岩性的运动距离大于坚硬岩体和软岩;在Ⅸ—Ⅺ度地震烈度区,与滑坡点密度和面积密度的分布规律相反,滑坡运动距离随烈度的增加而减小;坡体结构虽然影响了滑坡发育的分布规律和成因模式,但对滑坡运动距离的作用却不显著。     

基于Newmark方法的四川芦山6.1级地震公路滑坡快速评估

2022年6月1日四川省雅安市芦山县6.1级地震发生后,基于地震震级与历次地震中震区交通状况综合考虑,对震区公路滑坡风险等级开展快速评估工作,使用Newmark模型计算得到研究区内岩土体永久累积位移并划定地震滑坡风险等级。结果显示,在芦山6.1级地震的影响下,研究区内滑坡风险等级由震中区域向四周逐渐降低,与地震动强度的衰减具有相似的规律;区内北西侧的滑坡风险等级要明显高于南东侧,该分布规律与研究区地形地貌特征相吻合;依据划定的危险性等级,在研究区圈定7个公路滑坡高风险区域,收集到的实际7处受灾路段有6处落在公路滑坡高风险区内。验证表明,基于Newmark模型与路网数据划定的公路滑坡高风险区具有较高的可信度,该地震公路滑坡快速评估方法可以为灾后应急救援力量部署及减轻地质灾害造成的损失提供一定帮助。     

金沙江上游贡扎村岩质滑坡发育特征及演化成因分析

以金沙江上游贡扎村滑坡为研究对象,对滑坡滑床及堆积体进行现场调查,研究结果表明:(1)该区滑坡主要受岩层层面和两组共轭节理控制,岩层倾向与坡向相反,属于反倾边坡;堆积体内块石体积较大、形状规整,大部分保留母岩产状,在物质组成和结构上与滑床基岩存在较高相似性,判断贡扎滑坡为整体倾倒滑坡。(2)滑坡规模巨大,堆积体体积约4.5×10~7 m~3,结合川藏地区金沙江流域地震活动特点,推测造成边坡大规模倾倒的主要原因是地震作用。(3)根据两级堆积体分布特点和滑坡后壁结构面发育特点,认为滑坡变形分为4个阶段:坡脚岩土体滑移、陡倾面拉裂、板梁弯曲折断和碎屑岩块堆积。地震是诱发滑坡的重要因素,坡内单一的岩性和岩层密集的节理是发生倾倒的内部原因,坡脚处岩土体滑移是倾倒发生的必要条件。     

答“评‘紫坪铺水库造成孔隙弹性耦合变化及其对2008年汶川地震触发作用’二维模拟的局限性”

程惠红等(2015)在"评‘紫坪铺水库造成孔隙弹性耦合变化及其对2008年汶川地震触发作用’二维模拟的局限性"一文中提出,陶玮等(2014)采用二维模型模拟紫坪铺水库造成孔隙弹性耦合变化是一个不足,夸大了汶川地震震源处库仑应力增长值.我们认为采用二维模型模拟水库造成汶川地震震源处库仑应力变化确实可能存在一定偏差,但不会如程惠红等认为的"与三维模型相比夸大三倍".这是因为在程惠红等引用的论证中,二维模型计算中选取了接近水库最大剖面宽度而不是水库平均剖面宽度作为加载量参数,造成计算得到震源处库仑应力明显夸大.此外,陶玮等(2014)提出论断的主要依据不是"震源处"库仑应力值的大小,而是紫坪铺水库蓄水"由浅入深影响到整条断层,尤其对浅层范围的加载作用明显,达上百千帕,为整个断层面的失稳提供了基础".初始破裂的发生既可能是由水库蓄水引起,也可能是并非水库蓄水造成的一次普通构造小震,但其发生引发断层面上部已被水库蓄水弱化部分的连锁失稳而发生大震.即汶川地震既可能为直接触发也可能为间接触发,而我们的研究结果认为地震的发生完全可能由间接触发产生.若仅纠结于"震源处"的库仑应力变化,则忽视了水库蓄水影响的主体.水库蓄水对地震触发作用是一个复杂问题,相对这一问题所涉及的一系列不确定性因素来说,二维模拟的局限性所造成的影响并不很大也不是最大的,也不妨碍我们据此得出紫坪铺水库蓄水促进汶川地震发生的结论.     

汶川Ms8.0级地震后龙门山构造地貌及地表侵蚀过程研究——以湔江海子段河为例

汶川Ms8.0级地震驱动的构造抬升作用和滑坡、泥石流剥蚀作用如何影响龙门山的地貌生长是目前争论的焦点。本文运用GIS技术,定量计算了湔江流域的坡度、地形起伏度、面积—高程积分等地貌参数,根据这些参数的计算结果,对湔江流域的构造地貌特征进行了量化分析;以汶川Ms8.0级地震重灾区湔江海子河右岸流域的滑坡、泥石流为例,并且利用野外实测资料、卫星照片及数字高程资料等,对于汶川地震驱动的构造抬升与滑坡、泥石流的表面侵蚀过程进行研究,获得以下初步认识:(1)湔江流域的映秀—北川断层以北地区地貌处于"壮年期",坡度、地形起伏度大;(2)汶川Ms8.0级地震后该地区发生了严重的同震滑坡及震后滑坡、泥石流灾害,海子河右岸流域的同震抬升量为5 339×104m3,同震滑坡量为3 852×104m3,同震抬升量大于同震滑坡量,地貌出现生长现象;(3)地震产生的泥石流量应略大于1 000×104m3,同震滑坡物质的30%转化为了泥石流量,因其海子沟右岸陡峻的坡度,绝大部分的泥石流冲入海子河,成为河道沉积物;(4)以目前湔江海子河流水搬运能力,在能够完全搬运出同震滑坡物质的前提下,同震滑坡物质搬运出龙门山至少需要283.2 a,表明在一个地震周期内,龙门山的同震滑坡物质可以搬运出龙门山;(5)准周期性相当震级地震引起的构造抬升及其均衡反弹作用也是龙门山的形成有重要作用的因素之一。     

基于地震滑坡的汶川M8．0地震烈度分布图高烈度区修正

2008年5月12日汶川MW7．9地震触发了大量的滑坡。基于地理信息系统和遥感技术,建立了一个详细完整的汶川地震滑坡编目图。该编目图显示,汶川地震中滑坡主要分布在约110000km。的区域内,滑坡的面积为1160km2。这些滑坡是依据地震前后的高分辨率卫星遥感和航片,使用人工目视解译方法圈定出每一个单体滑坡,每个单体滑坡对应一个区要素,并对部分滑坡进行了现场调查验证。基于此,本文选择一个面积为44031km2的滑坡高密度区域作为研究区,区内滑坡数量为196007个,面积为1150．622km2。在原汶川M8．0地震烈度分布图的基础上,基于地震滑坡面积百分比（LAP）分析,建立了地震滑坡面积百分比（滑坡密度）与地震烈度匹配定量标准：LAP≥70％,为XII烈度区;20％≤LAP〈70％,为XI烈度区;5％≤LAP〈20％,为X烈度区;1％≤LAP《5％,为IX烈度区;LAP〈1％,为VIII烈度区及低于VIII烈度的区域。对原烈度图覆盖约123832km。的VII及VII以上烈度区边界进行了修正。修正前后的烈度图与地震滑坡的匹配度分别为93．8％和95．8％,可见修正后地震滑坡与地震烈度的匹配度提高了2．0个百分点。本文所制定的地震滑坡面积百分比与地震烈度的定量关系,可为其他地震事件,尤其是发生于高山峡谷区地震事件的烈度分布图制作提供方法参考、标准和依据。     

2013年四川省芦山“4.20”7.0级强烈地震触发滑坡

2013年4月20日,四川省芦山县发生了MS7.0地震.文中简要介绍了芦山地震的基本情况与芦山地震区历史地震及其相关地震滑坡情况.依据2008年汶川地震滑坡与地震动峰值加速度(PGA)的空间关系,对芦山地震滑坡大体分布范围进行了推测.根据地震滑坡分类学,将芦山地震滑坡分为破坏型滑坡、连贯型滑坡、流滑型滑坡3大类.其中,破坏型滑坡包括岩质崩塌、岩质滑动、岩质崩滑、土质崩塌、土质滑动等5类;连贯型滑坡包括土质坍塌与慢土流2类;流滑型滑坡为快速流滑.破坏型滑坡如岩质崩塌、岩石滑动、土质崩塌这3类是芦山地震滑坡中最常见的类型.基于震后可利用的高分辨率航片,初步解译得到3 883处滑坡位置点数据.最后,从余震对滑坡的影响,芦山地震滑坡与邻区地震滑坡对比分析,对后续基于高分辨率遥感影像的滑坡精细解译的启示等3个方面开展了分析与讨论.     

滇东南地区小江断裂南段历史滑坡特征及其地震地质意义

历史地震资料在研究地震活动性和评价地震危险性方面具有重要作用,沿活动断裂丛集状发育的地震滑坡可为识别和复核历史地震提供重要的线索。通过遥感影像和野外地质调查发现,沿小江断裂南段至少有10个地点发育滑坡,规模大小不一,既有体积> 100万立方米的大型滑坡,也有体积<10万立方米小型滑坡,但均为目前处于稳定状态的历史古滑坡。这些滑坡主要分布在地形坡度较缓的盆地及其边界地区,很可能为地震滑坡,而非由降雨诱发。滑坡后缘陡坎的角度基本集中在29°～31°之间,表明其应该为1次地震事件的结果。基于LiDAR测量建立滑坡发育段落的数字高程模型(DEM),在生成的三维地形阴影图上清晰地揭示了滑坡体与小江断裂南段最新地表破裂带的密切关系,该断裂段最晚一次断错地表的地震事件触发了丛集状分布的滑坡。综合经验估算结果、滑坡体探槽中年代样品¹⁴C的测试结果和历史文献资料,地震滑坡的发生时间可以推断为公元1606年。对这些历史地震滑坡的认识一方面为将小江断裂南段确定为该地震的发震构造提供有力的证据;另一方面也为重新评价地震震级提供新的切入点。根据小江断裂南段地震地表破裂带的最新研...     

江苏及邻区地震烈度衰减关系

地震烈度衰减关系由于受震源性质、传播介质特性以及近地表场地条件的影响,存在较强的区域性差异。收集1937—2015年发生在江苏及邻区的59个地震数据,利用长轴可转向方法得到120条等震线长短轴半径,采用椭圆烈度衰减模型,用多元稳健回归方法将等震线数据进行拟合,统计得到本地区地震烈度衰减关系,并与汪素云等的研究及实际地震等震线数据进行比较,结果表明,本文结果与实际资料拟合程度较好,且在地震震级M_S6.0及震中距小于300 km时具有较强的可靠性。     

研究强震区滑坡敏感性评价——以汶川县为例

以汶川县为研究区,对汶川MS8.0地震震后遥感影像进行精细解译,结合相关调查数据建立了地震诱发地质灾害数据库。经统计,汶川地震在汶川县4 086 km~2境内引发了7 766处滑坡灾害。选取地震烈度、断裂带、水系、高程、坡度和岩性共6个指标,在GIS技术支持下,将层次分析法和信息量法相结合,对汶川县域进行地震诱发滑坡敏感性评价,使用自然断点法按地震诱发滑坡敏感程度将研究区分为低敏感区、中敏感区和高敏感区。其中高敏感区的面积为1 465 km~2,占总面积的35.9%,有6 710个滑坡,占总滑坡数的86.4%。评价结果表明该敏感性评价成果精度较高,能够为区域滑坡灾害预测预报及防治规划设计提供技术支持,也可为其它区域地震诱发滑坡敏感性评价及成果制图提供理论指导和技术参考。     

1515年云南永胜地震形变带和震级讨论

永胜地震发生在程海断裂北端。地震形变带沿袭程海断裂分布。形变带由地裂缝、地陷、陡坎、滑坡、山崩、断崖等组成。形变带长约42公里,宽约8公里,垂直位错量1—2米。据此确定的地震震级为≥7.5级。永胜地震区存在许多古地震现象,包括断层陡坎、地裂缝、崩积楔、地陷和滑坡等。对其进行深入研究有利于地震危险性分析。     

2008年MS8.0汶川地震诱发滑坡灾害在映秀地区的演化特征

强烈的地震不仅能够在山岳地区触发大量的同震滑坡,对震后灾区地质灾害的发育水平也存在重要影响。因此,研究地震滑坡的演化特征对于强震区地质灾害防治具有重要作用。文中以2008年M_S8. 0汶川地震震中附近受到强震扰动的映秀为研究区,通过对该区域(面积约66km²)震前1期(2005年4月)、震后5期(2008年6月、2011年4月、2013年4月、2015年5月和2017年5月)的高分辨率影像进行滑坡解译和编录,借助GIS平台,获取了高程、坡度、坡向、曲率、地层岩性、距最近水系的距离和距发震断裂的距离这7个主要因子的数据,研究地震滑坡的长期演化特征;同时,应用相关分析方法对比了不同时期的滑坡活动性强度,对该区域内汶川地震诱发的滑坡灾害的演化规律进行了研究。结果表明,2008—2017年,研究区内的滑坡总面积急剧减少,同震滑坡面积从21. 41km²降低到1. 33km²,表明震后滑坡的灾害活动程度已经恢复或接近震前水平。整体而言,研究区内滑坡的规模不断减小,滑坡活动性随着时间减弱,再活动滑坡和新增滑坡数...     

基于GIS和多变量决策树的地震滑坡道路中断风险应急评估模型

在地震应急阶段,如何定量评估地震滑坡道路中断风险是一项亟待完善的关键技术。为解决这一难题,以2008年汶川M_S8.0地震、2014年鲁甸M_S6.5地震及2012年彝良M_S5.7、5.6地震为案例开展地震滑坡道路中断风险应急评估模型的构建和检验。汶川研究区用来建立地震滑坡道路中断风险多变量决策树的应急评估模型,并对模型作有效性评价,鲁甸和彝良研究区用来对所建模型开展相似区域外延适用性的评价。通过P值检验模型统计学的显著性,使用Kappa值评价模型推断结果与实际情况的一致性。汶川研究区的P值为2.52×10^-203,Kappa系数为0.91。说明使用模型计算出的道路中断风险是地震滑坡道路是否中断的良好指标。鲁甸和彝良研究区的P值为9.7×10^-107,Kappa系数为0.81。这表明在允许一定误差的情况下,本研究建立的地震滑坡道路中断风险多变量决策树应急评估模型可以推广应用到其它类似地区。     

2008年汶川地震触发滑坡量大于造山作用生长量

浅源地震是山区地壳抬升的主要驱动力（Avouac,2008）。然而,浅源大地震也触发大范围的同震滑坡,造成显著、但在空间上不均匀的侵蚀（Keefer,1994;Malamud et al,2004;Larsen et al,2010）。因此地壳抬升与同震滑坡的分布及规模间的相互作用就引发了一个根本的问题,即大地震及其相关的滑坡是创生还是消毁了山区地形。2008年中国四川Mw7．9汶川地震触发了超过56000处滑坡（Dai et al,2011）,其空间分布仅仅部分与构造变形样式有关（Shen et al,2009）。通过将滑坡面积一体积标度关系（Larsen et al,2010;Guzzetti et al,2009）应用于高分辨率卫星影像,我们仔细检查了造山方量的潜在变化。我们估计,同震滑坡产生了约5～15km^3的可侵蚀物质,大于2．6±1．2km^3（deMichele et al,2010）的同震地壳抬升净方量。这种差异表明,在可能的2000-4000年的地震复发周期中（Shen et al,2009）,即使只有小部分滑坡物质从造山带中运移走,汶川地震也会在龙门山导致物质净亏损。我们的结果对长期以来广泛持有的大倾滑或走滑地震能造山的观点提出了挑战,并希望引起对同震滑移、滑坡量与地形生成之间的关系更多的思考研究。