大渡河上游鸡心堡滑坡形成的古堰塞湖及其环境效应

堰塞湖及其溃决洪水对山地地表过程具有强烈影响,严重危害山地区域的安全,对堰塞湖开展相关研究,可为区域现代堵江风险分析提供参考。以青藏高原东缘大渡河上游支流小金川鸡心堡古滑坡堰塞湖为研究对象,采用单片再生剂量法与标准生长曲线法相结合的方法对深度约12.5 m的湖相沉积剖面上的7个光释光样品测试年代,并进行了详细的地层学与年代学研究,恢复该堰塞湖的年代和范围,重建该古滑坡的规模,讨论了该古堰塞湖的成因及其环境效应。研究结果表明：1)研究区在距今约2～3 ka发生过一次滑坡堵江事件,形成鸡心堡古滑坡堰塞湖,持续一段时间后,形成最大流量约为2.70×10³ m³/s的洪水溃决过程;2)该古堰塞湖的堵江残留滑坡坝高约150 m,滑坡坝面积约1.41×10⁵ m²,体积约4.19×10⁶ m³,堰塞湖的面积约1.84×10⁶ m²,库容水量约6.10×10⁷ m³; 3)依据现有地...     

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖成因与演化

金沙江上游巴塘—中咱河段位于青藏高原东南缘,该河段两岸岸坡发育众多的大型古滑坡,且部分古滑坡曾堵塞金沙江形成了堰塞湖,特米大型古滑坡堰塞湖是其中之一。关于特米古滑坡堰塞湖的形成与演化过程目前尚未见有过详细的报道。本文在野外调查的基础上,结合遥感影像解译和年代学测试,对特米古滑坡堰塞湖的地貌和沉积特征进行了详细研究,并对其形成与演化过程进行了分析。研究结果表明,特米古滑坡堰塞湖很可能是由该地区的古地震活动触发大型滑坡并堵塞金沙江形成的,最大湖面面积约为1.42×10⁷ m²,库容蓄水量约为1.46×10⁹ m³。该古堰塞湖的形成时间约为1.8 ka BP,其溃决消亡的时间约为1.4 ka BP,溃决洪峰流量约为55 858 m³/s,该滑坡堰塞湖持续稳定了约400年的时间。     

青藏高原东缘乱石包滑坡塘发育特征及成因机制

滑坡形态要素及发育特征研究是古(老)滑坡野外调查和遥感影像识别以及复杂艰险山区基础设施选线(址)工程地质研究的重要内容。青藏高原东缘地质环境条件复杂,在内外动力地质作用下该区域发育有大量古(老)滑坡体。本文以位于青藏高原东缘毛垭坝盆地的大型老滑坡——乱石包滑坡为例,以滑坡塘形态要素为研究对象,综合利用无人机摄影测量技术、水文地质调查、自然电位地球物理勘探以及渗流数值模拟等研究方法,探明了乱石包滑坡塘形态要素几何特征和渗流发育特征并揭示了其成因和演化机制。研究结果表明乱石包滑坡发生后在滑坡后缘平台和主滑壁处形成低洼地形,地下水沿该处发育的理塘—德巫断裂产生泉水出露,地下水持续补给最终形成体积约为5505 m³的大型滑坡塘,最大水深位于滑坡塘西侧,深度约为2 m。滑坡运动过程中在滑坡后缘平台下部形成次级滑壁,在上部滑坡塘高水头长期作用下,物质结构松散破碎的滑坡后缘平台西侧坡体内形成内部渗流并在陡峭的次级滑壁中部产生泉水出露,进而在下部滑坡洼地处形成体积约为35 m³的小型滑坡塘。长期渗流作用下,堆积体内部存在渗流潜蚀风险,建议后期针对次级滑壁上泉...     

秦岭北麓古滑坡分布特征与地震活动关系研究

地震滑坡是严重的次生地质灾害,也是改变地球表层地貌形态的重要力量,对地震诱发滑坡的规模、数量、类型等研究是地震危险性评价的重要手段,也是认识地震地质灾害的主要方法和途径。位于西安市以南的秦岭山脉北麓中段发育有一条长约50 km的古滑坡群,且基本与山前秦岭北缘断裂带平行展布,普遍认为该古滑坡群可能是由于秦岭北缘断裂的强震活动所诱发,但对于诱发地震的震级大小和影响范围尚没有细致研究。本文通过利用资源3号卫星立体影像制作的高分辨率数值高程模型(DEM)和高分辨率多光谱遥感影像对秦岭北麓古滑坡区域进行了详细的解译工作,并结合对部分古滑坡体进行了野外调查,制作了详细秦岭北麓古滑坡分布图。结果表明:解译出了43处古滑坡,主要集中分布在70 km×10 km的范围内,总滑坡面积是16.57 km2。通过利用地震震级与滑坡面积频度分布的关系分析了诱发秦岭北麓古滑坡群的地震规模,得到了诱发秦岭北麓古滑坡群的地震震级应在7.6~8.1之间。并结合区域地震构造环境以及与现代地震诱发滑坡事件的对比,认为秦岭北麓具有发生7.5级以上地震的潜在能力。该研究对认识现今秦岭北麓古滑坡的成因提供了定量化的数据支持,也对理解秦岭北缘断裂的地震危险性具有重要的现实意义。     

小江断裂带巧家段巨型古滑坡及其工程地质特征

巧家地处小江断裂带与则木河断裂、五莲峰断裂相交地带, 地质构造复杂, 断裂与地震活动频繁, 崩滑流地质灾害极为发育。通过遥感解译与工程地质分析, 在小江断裂带巧家段东侧识别出一处巨型古滑坡。巧家古滑坡平面形态为筲箕形, 堆积体长5.5 km, 宽9 km, 平均厚度约250 m, 预测体积达到约 10亿m3。古滑坡后缘为典型的圈椅状地貌, 两侧边界多沿基岩地层中的次级断层发育, 并在地表呈阶梯式的台阶状地形。堆积体的岩性主要由二叠系阳新组灰岩组成, 局部存在二叠系峨眉山组玄武岩, 多具碎裂-松散结构。整体上看, 该滑坡体风化强烈, 中前部发育大型纵向冲沟, 暗示形成时代较老。综合分析认为, 巧家古滑坡成因极可能是由于小江断裂带强烈左旋走滑作用下, 导致巧家东侧山地发生持续性的构造抬升, 并在巨大地震活动触发下形成。关于小江断裂带巧家段在未来的大地震活动背景下, 是否可能导致古巨型滑坡复活, 或该区是否还存在发生类似巨型地震滑坡的风险等问题, 显然值得进一步深入研究。     

基于数值模拟的戈龙布滑坡-堵江-溃决洪水地质灾害链动力学过程重建

以全新世戈龙布古滑坡堵江溃决洪水地质灾害链为例,采用野外调查、PFC3D滑坡动力学数值模拟和HEC-RAS溃决洪水模拟,再现了该滑坡滑-堵-溃灾害链全过程.首先通过野外调查查明了该滑坡的特征,戈龙布滑坡总体积约7.92×10⁷ m³,主滑方向为NW335°,最大滑动距离为2.3 km,最大堆积厚度约150 m.利用离散元软件对该滑坡启动和堆积过程模拟,戈龙布滑坡滑动过程持续了103 s,最大速度可达57 m/s,且在滑动过程中呈现出破碎程度区域差异性的运动学特性;大部分颗粒在运动过程中保持了其原始的位置顺序,堆积体物质特点为单个颗粒与块体团簇共存,破碎作用较弱.滑坡堆积体面积约为1.8×106 m²,鞍部高143 m,左岸、右岸高程分别为2 030 m和2 063 m.滑坡堵塞黄河形成的堰塞坝厚度达143 m,上游形成面积为128 km²、库容为4.87×10⁹ m³的堰塞湖.通过模拟不同溃坝程度(15%、25%、50%和75%)下洪水演进过程,溃口下泄流...     

基于遥感技术的贵德盆地多元信息干热岩靶区预测

为探明贵德盆地干热岩资源位置及分布范围,首先利用Landsat 8 TIRS(thermal infrared sensor)热红外数据,通过单窗算法和劈窗算法对贵德盆地地表温度进行遥感识别,确定了高温异常区位置;然后基于干热岩形成条件构建了包括地层、岩体、断裂、环形构造、线性构造、水热蚀变异常、地表温度异常、温泉、地热钻探、区域重力异常、区域航磁异常、电磁勘探信息等12个因子的多元信息干热岩靶区预测模型,并对贵德盆地干热岩靶区进行了预测。研究结果表明：1)贵德盆地干热岩以新近系、三叠系和第四系为保热盖层,大型北西向晚三叠世中酸性隐伏花岗岩为储热岩体,北北西向瓦里贡山深大断裂及花岗岩体为导热通道,下地幔软流圈供热和壳内部分熔融层供热为主要热源,岩石放射性产热为叠加热源;2)盆地内隐伏岩体预测区、地表温度异常区、水热蚀变异常区均具有沿北西—南东方向分布的特点,且分布位置相互印证;3)经过模型确定贵德盆地内存在一个沿北西—南东方向分布的大型干热岩带,面积约820 km²。     

同震崩塌滑坡的光学遥感影像多特征融合解译方法

同震崩塌滑坡的解译及定位是震区灾后恢复工作中需要重点解决的问题,如何在灾害快速、自动解译的基础上,不断提高解译精度,是目前同震崩塌滑坡解译的研究热点之一,也是促使地质灾害早期识别向智能化、科学化发展的必要前提。文章在团队前期所提出的遥感影像局部阈值二值化方法的基础上,针对同震崩塌滑坡解译结果假阳率偏高的问题,分析了假阳性地物的光学和几何特点,提出了融合目标区域光学影像灰度特征、区域坡度信息、NDVI指数特征及解译地物主轴特征的同震崩塌滑坡多特征融合解译方法。为验证所提出模型的准确性,以2014年云南鲁甸地震龙头山镇为研究区,利用震后获取的高分一号（GF-1）卫星影像数据及数字高程模型对该同震崩塌滑坡进行了解译识别,结果表明,文中提出的方法准确解译出了同震崩塌滑坡区域,并有效去除了假阳性地物干扰,提高了解译精度。     

河南省兰考县新生界地热资源特征及开发利用前景

以兰考县区域地质构造及物探解译成果为基础,结合已有地热钻探资料,分析研究区地热地质特征及水化学特征,建立热储概念模型,评价地热资源量。通过分析可知：研究区地热流体的补给源是位于开封凹陷外西部山区的大气降水,自西向东或由西北向东南缓慢径流,热储资源量为5.20×10¹⁹ J,储存水量为9.96×10¹⁰ m³,可采量为1.07×10⁸ m³/a,兼具地热资源开发的经济性与适宜性,适合大规模开发利用。提出了今后地热资源开发利用的重点研究方向,为今后地热资源开发提供可靠的理论支撑。     

黄河上游德恒隆-锁子滑坡堵塞黄河事件

黄河上游龙羊峡刘家峡河段两岸岸坡形成了众多残留体积超过10⁸ m³的古巨型滑坡,最大体积近30×10⁸ m³,且大部分堵塞过黄河。但部分巨型滑坡至今未有学者进行科学研究,其中包括德恒隆滑坡和锁子滑坡。结合区域地质环境条件,通过对德恒隆-锁子两个巨型滑坡基本特征和滑坡堵塞黄河的野外7个地质现象进行分析,并对德恒隆-锁子滑坡形成机制进行初步探讨,认为德恒隆-锁子滑坡为地震型滑坡,且形成原因与青藏高原8万 a的构造期有密切关系。通过分析黄河沿岸堰塞湖湖相沉积,认为堰塞湖形成时间为8万 a左右,这与德恒隆-锁子滑坡的形成年代一致。因此德恒隆-锁子滑坡在地震作用下触发并堵塞黄河。     

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.     

西秦岭北缘断裂宝鸡—武山段活动触发滑坡分布规律与成因机制

西秦岭北缘断裂沿"一带一路"交通廊道展布,是南北活动构造带强震丛集发育的节点之一,地震地质灾害风险极高。基于地质调查、测绘与数值分析,查明了断裂在天水地区触发的地震滑坡分布特征,探讨了断裂触发滑坡的形成机制。研究表明:(1)西秦岭北缘活动触发的巨、大型滑坡为断裂地貌过程的一部分,易在断裂的阶区聚集发育,其枢纽部位也有零星的分布;(2)巨大型滑坡集中于历史极震区内,断裂破裂过程中的近场惯性滑移、远场地震动是主要触发因素,二者耦合作用导致巨大型滑坡在断裂带两侧具有对称分布特征,活动强度由近及远而逐渐变弱;(3)断裂水平滑移、破裂引起的斜坡滑动变形以结构面贯通为主要表现形式,具有强烈的方向效应、近直立断层的区域地震动效应及地震波的山体地形放大效应,这些力学效应在滑坡破坏过程产生断裂结构面、次级羽裂结构面与滑动面,它们协同控制了滑坡的运动;(4)极端降雨触发的泥流是巨大型滑坡堆积体复活运动的主要形式,是现今防灾减灾重点。     

青藏高原巴塘断裂带地震滑坡危险性预测研究

全新世以来青藏高原东部巴塘断裂带活动强烈,地形地貌和地质构造复杂,历史地震频发,并诱发大量滑坡灾害。基于巴塘断裂带地震滑坡长期防控的需要,在分析区域地质灾害成灾背景和发育分布特征的基础上,采用Newmark模型完成了巴塘断裂带50年超越概率10%的潜在地震滑坡危险性预测评价,并完成地震滑坡危险性区划。结果表明:巴塘断裂带及其临近的金沙江断裂带区域、金沙江及其支流沿岸具有较高的潜在地震滑坡危险性,地震滑坡危险区具有沿断裂带和大江大河等峡谷区分布的总体趋势,受活动断裂和地形地貌影响显著;距离断层越近、坡度越大的斜坡,地震滑坡危险性越高;规划建设中的川藏铁路经巴塘县德达乡、白玉县沙马乡,向西北延伸,跨越金沙江,可以穿越较少的地震滑坡危险区,金沙江水电工程规划建设需加强潜在地震滑坡危害研判及防控。巴塘断裂带潜在地震滑坡危险性评价结果可为区域城镇开发和重大工程规划建设的地震滑坡长期防控提供科学参考。     

成兰铁路松潘隧道入口红花屯古滑坡发育特征与稳定性分析

成兰铁路地处南北地震带中段,在内外动力耦合作用下,铁路沿线发育一系列大型—巨型古滑坡及存在古滑坡复活现象,给铁路工程规划建设造成极大危害。野外调查表明,规划建设中的成兰铁路松潘隧道入口位于红花屯古滑坡的坡脚部位,在强降雨和人类工程活动等作用下,该古滑坡近年来已发生局部复活并对铁路和下方居民区造成重大威胁。本文在野外调查的基础上,对红花屯古滑坡开展了原位大型直剪试验和稳定性模拟分析。研究表明:天然工况下,组成红花屯滑坡的碎石土抗剪强度较高,与其碎石含量呈显著的相关性,随着含石量的增加,碎石土的粘聚力有降低趋势,而内摩擦角有升高趋势。基于FLAC~(3D)数值模拟结果表明,在天然状态下,红花屯古滑坡的总体稳定性较好,铁路开挖坡脚改变了坡体的局部应力状态,在强降雨作用下,雨水进一步弱化滑体力学强度,古滑坡体变形量变大;在滑坡采取抗滑桩、格构锚等治理后,滑坡变形得到了有效控制。该滑坡在干湿循环、地震和人类工程活动等作用下,有可能进一步发生失稳,影响铁路隧道安全和坡体下方居民区,应加强群测群防和稳定性监测。     

基于贡献率权重模型的川藏铁路沿线大型滑坡危险性区划

川藏铁路工程是国家重大基础设施建设项目,保障铁路的顺利建设和后期安全运营十分重要。铁路沿线发育广泛、危害严重的大型滑坡已成为全线的关键控制性问题,关乎工程建设的成败。以川藏铁路工程沿线大型滑坡作为主要研究对象,采用历史数据分析、实地调查、遥感解译的研究方法,基于ArcGIS平台,采用贡献率权重模型对铁路沿线区域进行了大型滑坡危险性评价,并利用自然断点法对危险性评价结果进行分区及统计分析。研究结果表明:川藏铁路沿线共发育大型、特大型滑坡共147处,其中大型滑坡106处,特大型滑坡41处,主要分布于白玉至江达段、昌都至八宿段、朗县至加查段等区段;铁路沿线处于高中低度三个等级危险区的面积分别为35918.5 km2、95484.3 km2和12039.7 km2,高度危险区大型滑坡分布密度为0.00199处/km?2,约为中度或低度危险区的2倍,高度危险区主要集中在邦达—八宿段、古乡—拉月段、白玉—江达段。根据贡献率权重模型求得的川藏铁路沿线大型滑坡危险度等级与野外实地调查的大型滑坡分布密度是一致的。相关研究成果可以为川藏铁路工程建设提供科学参考与依据。     

Landslide blockage length estimation for the man-made linear structures

The landslide blockage length along a man-made linear structure, the Alishan railway, is analyzed herein. The Alishan railway runs from Chiayi City to the Alishan scenic area. Numerous landslide and debris flow disasters have blocked the railway since it began operations in 1911. In this study, features of landslides are interpreted from Spot 5 images along the Alishan railway. The results show that larger landslides along the railway exhibit a power-law distribution in frequency-area analysis. The railway blockage length by landslide and its frequency can be linearized by plotting it in a log scale for a blockage length over 0.02?km. The characteristics may be attributed to the fact that the landslide magnitude for its area and volume versus frequency exhibits a power-law distribution. It may thus be possible to estimate the blockage length of linear structures (e.g., railway and expressway) by landslides using the power-law distribution.     

川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为：川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>02 g地区,部分地段>04 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。     

滇西大理至瑞丽铁路龙陵段主要的地质灾害类型 及其发育规律

大理—瑞丽铁路龙陵段地处云南高原滇西峡谷区,处于怒江与伊洛瓦底江两大水系分水岭地带。地貌复杂、峡谷深切,新构造运动十分强烈, 地震活动频繁。该区的降雨主要集中在5～10 月份, 降雨强度大且集中。复杂的地质环境及降雨、人类活动等外部因素使该地区成为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发区,常冲毁稻田、山林,发生毁坏桥梁公路、毁坏房屋及人员伤亡的事故。阐述了大理—瑞丽铁路龙陵段主要地质灾害的分布、形成条件及发育规律, 为大理—瑞丽铁路工程规划建设和测区经济社会发展提供基础地质资料和科学依据。     

滇西大理至瑞丽铁路龙陵段主要的地质灾害类型及其发育规律

大理—瑞丽铁路龙陵段地处云南高原滇西峡谷区,处于怒江与伊洛瓦底江两大水系分水岭地带。地貌复杂、峡谷深切,新构造运动十分强烈,地震活动频繁。该区的降雨主要集中在5～10月份,降雨强度大且集中。复杂的地质环境及降雨、人类活动等外部因素使该地区成为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发区,常冲毁稻田、山林,发生毁坏桥梁公路、毁坏房屋及人员伤亡的事故。阐述了大理—瑞丽铁路龙陵段主要地质灾害的分布、形成条件及发育规律,为大理—瑞丽铁路工程规划建设和测区经济社会发展提供基础地质资料和科学依据。