2010年玉树7.1级地震诱发滑坡特征及其地震地质意义

2010年玉树7.1级地震造成了一系列次生地质灾害。笔者在玉树灾区地震地质灾害调查基础上,结合Quickbird高分辨率遥感影像数据和航片影像数据,以目视解译为主,共提取了542处地震滑坡,并首次发现了11处古地震滑坡。调查研究结果显示,玉树地震滑坡主要包括崩塌、狭义的滑坡和土溜等三种类型。其中地震崩塌占到了90%以上,按其物质成分可进一步划分为碎屑型崩塌、碎屑流型崩塌和岩崩等三类。地震滑坡的空间展布特征显示,该区80%以上的地震滑坡集中分布在以玉树活动断层为轴的长约95km、两侧宽2km的廊带区内,并与发震断层距离和宏观震中有很好的相关性,其高密度区与同震地表破裂的空间分段性也有很好的对应关系,体现出典型的走滑型发震断层的控灾特点。同时,还进一步分析了山体坡度、坡体形态、临空面高度和地层岩石与岩体完整度等因素对地震滑坡总体分布的影响。对古地震滑坡的初步研究发现,古地震滑坡的规模、期次和分布特征间接地反映出玉树断裂带在全新世期间曾发生过多次震级强度明显大于本次玉树7.1级地震的古地震事件,这为更深入探索玉树断裂带古地震事件提供了另一种重要的研究途径。此外,地震滑坡分布与地表破裂和极震区破坏程度之间的密切空间关系指示,地震滑坡也可以成为快速圈定宏观震中以及开展极震区地震烈度评价等方面的重要指标。     

玉树7.1级地震断裂特征与地震地表破裂带

2010年4月14日07时49分在青海省玉树县发生了7.1级地震,震中位于 33.2°N,96.6°E,自玉树县城至隆宝镇造成了大量房屋倒塌和人员伤亡.地震发生在NW向的玉树-甘孜断裂西段的玉树-治多断裂上,自隆宝镇东至玉树县城,地震引起了长约50km的地震地表破裂带,主要分布在第三纪红砂岩、高漫滩及河床中,致使公路错断、桥梁位错,并引发大量滑坡和崩滑.震中附近的调查表明,地表破裂带主要沿NW向的玉树-治多断裂展布,总体走向NW320°,分为两组,一组为NW向,另一组为NE向,NW向的破裂为左旋走滑,发育一系列小的类拉分盆地,NE向的破裂表现为正断性质.由震源机制解和断裂特征判定,NW向的玉树-治多断裂为此次地震的发震构造.     

青海玉树Ms7.1级地震同震地表破裂构造

分析了青海玉树Ms7.1级地震中形成的同震地表破裂分布与构造特征。本次地震造成的地表破裂长达46km,地震造成240cm的最大相对水平走滑错动量,最大垂直错动量60cm。地表破裂所经之处可看到原有断层新近活动的明显迹线。依次分析了按空间尺度划分的4个层次破裂的走向变化、同级破裂排列、破裂末端变化等构造特征。Ⅰ级破裂作为本次地震产生的整个破裂带,总体走向119°,由3段自然分开、左阶斜列的Ⅱ级破裂组成。3段Ⅱ级破裂自NW向SE依次为隆宝镇段、结古镇段和禅古寺段,破裂性质总体以左旋走滑为主,各段略有不同。各Ⅱ级破裂带内部,分别由若干Ⅲ级破裂段落组成,总体呈现右阶斜列排列模式。Ⅲ级破裂本身由一系列简单的Ⅳ级破裂雁列或羽列右阶斜列构成。不同层次的地表破裂具有简单剪切构造带的变形特征,共识别出R、R’、Y、T和P五组基本破裂面。其初始破裂面展布特征可以用库伦破裂准则来解释,其中岩土体材料的内摩擦角大致为26～44°。各级破裂端部出现分叉、转向及逐渐消失等变形特征。     

青海玉树Ms7.1级地震同震地表破裂构造

分析了青海玉树Ms7.1级地震中形成的同震地表破裂分布与构造特征。本次地震造成的地表破裂长达46km,地震造成240cm的最大相对水平走滑错动量,最大垂直错动量60cm。地表破裂所经之处可看到原有断层新近活动的明显迹线。依次分析了按空间尺度划分的4个层次破裂的走向变化、同级破裂排列、破裂末端变化等构造特征。Ⅰ级破裂作为本次地震产生的整个破裂带,总体走向119°,由3段自然分开、左阶斜列的Ⅱ级破裂组成。3段Ⅱ级破裂自NW向SE依次为隆宝镇段、结古镇段和禅古寺段,破裂性质总体以左旋走滑为主,各段略有不同。各Ⅱ级破裂带内部,分别由若干Ⅲ级破裂段落组成,总体呈现右阶斜列排列模式。Ⅲ级破裂本身由一系列简单的Ⅳ级破裂雁列或羽列右阶斜列构成。不同层次的地表破裂具有简单剪切构造带的变形特征,共识别出R、R’、Y、T和P五组基本破裂面。其初始破裂面展布特征可以用库伦破裂准则来解释,其中岩土体材料的内摩擦角大致为26~44°。各级破裂端部出现分叉、转向及逐渐消失等变形特征。     

青海玉树M_S7.1地震发震过程的数值模拟

根据玉树地区的地应力场、速度场和断层展布,对青海玉树2010年4月14日MS7.1级地震发震机理进行了数值模拟。将围岩看成弹性体,断层看成具有应变软化的弹塑性体,断层和围岩组成统一的地质介质系统。在地应力、孔隙压力及边界位移的作用下,应力逐渐积累,当达到断层摩擦破坏强度时,断层产生应变软化,断层突然滑动,能量突然释放,应力突然下降,形成地震。模拟结果表明:玉树7.1级地震是在印度板块向北推挤,青藏高原向东南侧向挤压,在玉树地区形成主压应力为北东80°方向的水平应力场,使甘孜-玉树断裂带产生左旋走滑错动形成的。计算结果给出了应力降、能量释放量、断层走滑错动量、地震复发周期、应力积累速度等重要参数,模拟结果与野外调查资料具有较好的一致性。     

青海玉树“4·14”地震诱发地质灾害特征及综合防治对策

2010年4月14日7时49分,青海省玉树州玉树县发生里氏7.1级强烈地震,地震次生地质灾害分布面广且潜在危害非常严重,紧急抗震救灾和恢复重建都面临地质灾害的严重威胁。根据地质灾害主要特征的调查与综合分析研究,从地质灾害隐患调(勘)查工程、治理工程、监测预警工程、地质环境保障工程、地质科技支撑工程5个方面提出地震灾区地质灾害综合防治对策。     

玉树Ms7.1级地震甘达村段构造地球化学特征

为探究地震对断层带气体逸出的影响和震后气体地球化学特征随时间的变化,以及地震动力学特征,利用土壤气地球化学方法,于2010年4月14日青海玉树Ms7.1级地震断层甘达村段测量地表破裂特征和震后断层气氡和汞浓度,发现断层带土壤的气氡和汞浓度的平均值分别为9246 Bq/m3和4.2 ng/m3。破裂带中Rn浓度变化幅度大,而Hg的浓度变化较小。断层主滑面附近Rn浓度相对降低,为地表破裂后断层气逃逸所致。泉水气氡观测发现,震前氡浓度增高,表明地震断层活动性增强。因此巴颜喀拉地块向东不均匀挤压,使深部气体沿地震断裂逃逸至地表,这也是造成断层带气氡、汞浓度的增高的原因。     

青海玉树活动断裂带的多期古地震滑坡及其年龄

2010年青海玉树Ms 7.1级地震发生后,笔者在开展玉树灾区地震地质灾害调查中发现13处古地震滑坡遗迹。调查结果表明,玉树古地震滑坡主要集中分布在玉树活动断层两侧5km范围内,规模普遍较大,多具有多期活动特征,且与周围古地震相伴生,空间上体现出发震断层对其发育的控制作用。同时,古地震滑坡地形地貌、沉积特征、年代学特征等方面的证据表明,其常具有原地复发的特征。据古地震滑坡堆积体的AMS 14C测年结果,认为目前发现的典型古地震滑坡主要发生在全新世中晚期,并集中分布在5个时期,与古地震探槽揭示的古地震事件期次及发生年代具有较好的对应关系。进一步对比古滑坡规模和分布范围,发现玉树断裂带在全新世中晚期发生2次规模较大的古地震滑坡事件,与地震探槽揭示的古地震特点相符。研究结果表明,群发性古地震滑坡是识别古地震事件的重要地貌标志,可从年代学上揭示古地震事件发生的具体时间,对于补充古地震事件资料和恢复古地震在时间与强度上的分布都具有重要意义。     

青海玉树活动断裂带的多期古地震滑坡及其年龄

2010年青海玉树Ms 7.1级地震发生后,笔者在开展玉树灾区地震地质灾害调查中发现13处古地震滑坡遗迹。调查结果表明,玉树古地震滑坡主要集中分布在玉树活动断层两侧5km范围内,规模普遍较大,多具有多期活动特征,且与周围古地震相伴生,空间上体现出发震断层对其发育的控制作用。同时,古地震滑坡地形地貌、沉积特征、年代学特征等方面的证据表明,其常具有原地复发的特征。据古地震滑坡堆积体的AMS14C测年结果,认为目前发现的典型古地震滑坡主要发生在全新世中晚期,并集中分布在5个时期,与古地震探槽揭示的古地震事件期次及发生年代具有较好的对应关系。进一步对比古滑坡规模和分布范围,发现玉树断裂带在全新世中晚期发生2次规模较大的古地震滑坡事件,与地震探槽揭示的古地震特点相符。研究结果表明,群发性古地震滑坡是识别古地震事件的重要地貌标志,可从年代学上揭示古地震事件发生的具体时间,对于补充古地震事件资料和恢复古地震在时间与强度上的分布都具有重要意义。     

青海玉树Mw6.9级地震震源破裂过程

针对2010年青海玉树藏族自治州发生的Mw6.9（Ms7.1）级地震,利用地震波形资料和InSAR获取的同震位移资料,根据同震形成的地表位移干涉图,构建三段式断层模型,反演重建地震的破裂过程。研究显示本次地震断层面走向为119°,倾角79°,滑动角-2.2°,最大滑动量达到200cm,震源深度12.5km,地震标量地震矩为2.18×1026dyn·cm。震源破裂特征表明,玉树地震主要是沿甘孜—玉树断裂发生的左旋走滑破裂事件,反映了印度板块向北的推挤作用下,青藏高原东部不同次级块体东向不均匀挤出的运动学特征。     

汶川地震地质灾害后效应分析

汶川地震过去3a了。3a来,大量的国内外学者对地震灾区地震地质灾害的发育分布规律、形成机理及防治对策给予了高度关注,发表了大量的研究成果。人们在关注同震地质灾害的同时,更对地震灾区今后地质灾害的发生规律及演化趋势、持续时间倾注了极大的关心,因为震后连续3a,尤其是2010年,灾区地质灾害的频率和规模均出现较震前显著增大的现象。本文收集整理了震前和震后灾区地质灾害的数据资料,尤其研究了震后3a灾区重大地质灾害的特点和发生规律,在此基础上,分析了震后灾区地质灾害可能的持续时间、演化趋势以及高风险区的范围。分析和研究结果认为,震后汶川地震灾区的地质灾害将持续20~25a; 在这段时间内,地质灾害将以4~5a一个高峰为周期,呈震荡式的衰减下降,并最终恢复到震前的水平。震后地质灾害的高风险区将出现在耿达-映秀、小鱼洞、红白-茶坪、擂鼓-陈家坝和青川东河口-窝前这5个地段上。     

尼泊尔地震诱发地质灾害发育特征及影响因素分析

2015年4月25日尼泊尔发生Ms 8.1级强震,震中距离中国西藏聂拉木地区约120km,但地震诱发该地区发生大量斜坡地质灾害,并导致交通阻断、人员伤亡及财产损失。震后应急调查显示地震诱发樟木地区以崩塌、滑坡及路基沉降等地质灾害为主,并导致樟木镇福利院滑坡局部震裂变形及邦村东滑坡震裂滑动,统计显示纵向上地质灾害分布距河床高差100~300m范围,空间上从樟木口岸-樟木镇-康山桥-聂拉木地震地质灾害发育密度逐渐减少。综合因素分析表明发震断层的"上盘效应"是导致樟木震害较严重的宏观背景,而其它断裂的"隔震效应"使得震动效应迅速衰减。此外,地形、高程及结构面是导致岩质斜坡动力破坏的主要影响因素,而堆积层变形破坏受控于其密实度及地下水富集特征。     

2013年甘肃岷县-漳县Ms6.6级地震地质灾害展布特征及主控因素研究

地震地质灾害发育特征及主控因素分析是科技防灾减灾领域研究的重要内容.笔者在2013年甘肃岷县-漳县地震区现场调查的基础上,分析了地震诱发崩塌滑坡泥石流等地质灾害的类型、空间分布和典型灾害体特征,研究了本次地震的发震构造与灾害点的关系.取得了以下主要认识:1)岷县-漳县地震诱发的地质灾害类型主要为小型、中型的黄土崩塌和滑坡,地质灾害总体表现为数量多、分布广,与发震断裂和水系关系密切,滑坡灾害危害严重;2)地质灾害分布密集区与地震烈度的极震区基本吻合,且地形坡度为10°～30°的范围内与地貌高程2000～3000m的范围内地质灾害分布最为密集,它们的灾害数量分别占震区地质灾害总数的70.1％和84.4％;3)震区崩塌滑坡泥石流灾害的总体展布特征受控于NW向的韩家山-梅川镇断裂,其是NWW临潭-宕昌断裂的分支断裂.     

722岷县漳县地震地质灾害分布、特征及与影响因子间关系分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县、漳县交界处发生了MS6.6级地震。此次地震造成了大量房屋、基础设施破坏以及人员伤亡,并诱发了一系列的滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害隐患。通过现场调查和分析,对此次地震地质灾害隐患类型、分布与主要特点进行概括。利用边坡地质灾害数量和面积发育率两个统计指标,对受灾最为严重的岷县灾区的地震地质灾害分布与地形、地质、地震因子变量间关系进行分析,结果表明:(1)地震地质灾害隐患在高程为2200～2800m范围内集中分布,在0～15缓坡内分布最多,坡向为S、SW和W的斜坡在地震作用下易诱发地质灾害,坡位为中坡的边坡内分布地质灾害数量最多; (2)软弱岩层在地震作用下易发生地质灾害,区内泥盆系和二叠系板岩、灰岩岩组内分布近50%的地质灾害,面积发育率最大的则为新近系中厚层软弱泥岩、砂岩岩组。地质灾害主要沿发震断裂通过或距离较近的地方成片集中分布,地质灾害主要分布在距离发震断裂20km以内的范围内; (3)震中距和PGA与地质灾害数量对应关系不明显,但是面积发育率整体趋势是随着震中距增加而减小,随着PGA增大而增加; 地质灾害易发程度随烈度增大而增强; (4)越靠近公路和河流,地质灾害越易发生,集中分布区间分别为距公路0～800m和距河流0～600m。     

小区域地震地质灾害空间分布特点分析方法探讨

统计分析方法是研究地震地质灾害的基本方法,很多学者以灾害面积和灾害数量为基础数据提取了不同的评价指标对地震滑坡的空间分布特点进行评价。在使用灾害数量或点密度等指标进行分析时,存在很大的局限性,需要通过实地调查确认等手段严格保证数据的精确性。以白沙河流域作为研究区域,选取了灾害面积比（Ph）、灾害数量比（Pn）和地表面积比（Pa）作为3个评价参数,通过相互对比的方法揭示了地震灾区小流域都江堰白沙河流域内地震地质灾害的主要分布范围分别为坡度30～50,高程1450～2740m,坡向为E-SW向坡。结果表明,该方法简单易行,可以更加全面的快速评估地震灾区小流域地质灾害的空间分布特征,提供较多的灾害信息,判断小流域地表破坏严重程度,为防灾减灾及灾后重建提供帮助。同时发现,地震地质灾害的主要集中分布区与破坏严重区并不一定重合,因此,在对地震灾害进行空间分布分析时需要同时对这两个方面进行分析,不可忽略。将分析结果与汶川震区已有成果进行了对比发现,汶川地震灾区的地质灾害主要分布区存在坡度和高程上限,分别为50和3000m; 白沙河流域的地质灾害坡向分布与北川映秀断裂走向关系密切,其主要分布坡向中间值与断裂走向夹角约90,但在该研究区灾害的分布不存在背坡面效应的特点; 该流域内地震地质灾害的分布与岩性分布相关性较弱。     

2011年3月10日盈江5.8级地震诱发砂土液化灾害特征研究

2011年3月10日中缅边境附近的云南省德宏傣族景颇族自治州盈江县发生Ms5.8级地震,震源深度10km,造成25人死亡,250人受伤,13万人口受灾,众多构(建)筑物损毁,砂土液化广泛发育,约19km长的盈江河堤开裂.5.8级地震诱发如此大的次生灾害是近年来少有的.通过对本次地震地质背景和地质灾害调查分析,初步认识到...     

玉树地震地表破裂与宏观震中

2010年4月14日07时49分40.7秒, 青海省玉树藏族自治州玉树县发生M_S7.1级地震。通过现场调查发现, 玉树地震形成了东西两条地表破裂带——玉树地表破裂带和隆宝滩地表破裂带, 分别沿玉树活动断裂、隆宝滩活动断裂的上盘发育, 两条地表破裂带均呈NW向延伸, 二者之间相距22km。隆宝滩地表破裂带, 总体走向290°, 长21.5km, 呈左旋走滑运动, 左旋走滑位移量约1m。玉树地表破裂带, 总体走向310°, 长度23km, 可进一步分为三段。西段和中段表现为左旋走滑, 东段表现为左旋走滑逆冲运动。最大左旋走滑位移量在郭央烟宋多附近, 达2.4m。根据地震地表破裂的位移量大小和建筑物破坏情况认为, 玉树地震宏观震中在郭央烟宋多附近, 宏观震中坐标为:北纬33°03′11″、东经96°51′26″。      

玉树地震地表变形InSAR观测及初步分析

采用玉树M_S7.1级地震前后两期PALSAR雷达数据(震前2010年1月15日, 震后4月17日)进行了“两轨+DEM”的InSAR处理, 获得了高质量的差分干涉雷达条纹图像和同震变形场。参考该区的基本构造格局, 根据干涉图像的变形范围、变形量和变形梯度可以初步判断:(1)玉树地震诱发了总体上NWW走向, 全长约70km地表陡变带, 陡变带南段位错及陡变梯度较大, 会在地表产生地表破裂;而西北部4段位错及陡变梯度较小, 不易在地表诱发破裂, 但可能在地下一定层位产生了隐伏破裂带;(2)陡变带两侧的雷达视线向运动方向预示发震断裂以左旋走滑运动为主;(3)宏观震中位于玉树县城西北约16km的地表陡变带上。D-InSAR解译结果与中国地震台网中心震源机制解、野外发震断裂调查结果及地貌特征吻合较好, 证明了干涉雷达解译成果的可靠性, 可以为准确定位玉树地震发震断裂地表行迹和快速评定震害损失提供有力的技术支持。