金沙江上游特米古滑坡堰塞湖形成与溃决时间讨论

开展古滑坡堰塞湖形成演化过程研究,可以揭示古灾害地质环境效应,重建区域构造历史活动序列和古气候演变特征.特米古滑坡发育于金沙江上游巴塘段,滑坡堆积地貌和堰塞湖相沉积物保存较好,是研究区内古地质环境的良好载体.在遥感解译、无人机测绘、现场调查和地质测年的基础上,结合前人研究成果,分析探讨了特米古滑坡发育特征、堰塞湖形成时...     

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。     

金沙江上游雪隆囊古滑坡堰塞湖溃坝堆积体的发现及其环境与灾害意义

西藏芒康县金沙江上游雪隆囊河谷史前时期(全新世晚期)发生了一次明显的堰塞事件,形成了一个湖水体积约3.1×108 m3的大型堰塞湖。该堰塞湖形成后期发生溃决并引发异常大洪水,这一溃决事件发生在大约1 117 A.D.。地震诱发山体滑坡可能是金沙江发生堰塞的直接原因。在雪隆囊古堰塞坝体的下游一侧到其下游3.5 km的范围内,发现大量由砾石、砂和少量黏土组成的混杂堆积体,判定其为滑坡堰塞湖的溃坝堆积,是滑坡坝体及上游河床物质在坝体溃决后快速堆积形成。整套溃坝堆积体具有支撑-叠置构造、叠瓦构造和杂基构造等沉积特征,还具有一种特殊的沉积构造:即在垂向剖面上发育粗砾石层与细砂砾层的韵律互层,但剖面中缺少砾或砂的透镜体。这种沉积构造("互层构造")是溃坝堆积相区别于冲-洪积相、泥石流相等的一种重要判别标志。采用水力学模型反演确定雪隆囊古滑坡堰塞湖溃决洪水的平均流速为7.48 m/s,最大洪峰流量为10 786 m3/s。雪隆囊溃坝堆积体沉积特征及其环境的研究,不但有助于揭示古洪水事件发生的过程和机制,同时对于认识金沙江上游地区的环境演变也具有重要意义。     

岷江上游叠溪古滑坡坝—堰塞湖研究进展

四川岷江上游叠溪发育有一套厚度超过200m、保存较为完整的湖相沉积,被定名为叠溪古堰塞湖相沉积,其形成于距今30 ka前,存活了约15 ka,因此记录了青藏高原东缘晚更新世全新世(包括末次冰期)的重大地质与环境事件.现有研究初步揭示了古堰塞的沉积特征,但对叠溪古滑坡及古堰塞湖形成与演化的系统研究还十分不足.本文通过详细...     

基于HEC-RAS及GIS的川西叠溪古滑坡堰塞湖溃决洪水重建

青藏高原东南缘岷江上游地区地质环境条件十分复杂,滑坡堵江灾害及堰塞湖溃决事件频发,重建其灾害演化过程对于地区性防灾减灾和风险控制具有重要指导意义。以川西岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖为研究对象,首先利用高精度DEM和ArcGIS软件重建了叠溪古堰塞湖的原始规模,其原始最大湖水面积为1.1×10⁷ m²,相应的湖容量为2.9×10⁹ m³;然后采用经验公式法和HEC-RAS一维水力学模型重建叠溪古堰塞湖溃决洪水的水力学特征。计算结果表明,HEC-RAS模拟的最大溃决洪水洪峰流量为73 060 m³/s,与经验公式法计算结果(74 500~76 800 m³/s,平均值76 000 m³/s)非常接近,误差小于5%。对应的最大洪水深度和流速分别为70.1 m和16.78 m/s,模拟河段的洪水淹没范围约为6.08 km²。综合误差分析推测的溃决洪峰流量误差范围为69 000~81 000 m³/s。叠溪古滑坡堰塞湖溃决洪水在世界范围内是十分罕见的,其最直接的影响是在下游数公里范围的河谷内形成大量带状或台阶状的溃坝堆积体和巨砾石堆积“阶地”,且这种影响仍延续至今,这与前人关于高能洪水水文特征和沉积特征的研究认识高度一致,证明本研究成果是非常可靠的。此外,本研究还表明,HEC-RAS一维水力模型可用于高山峡谷地区古滑坡堰塞湖溃决洪水重建研究,可为青藏高原东南缘岷江上游古环境重建和地貌演化提供参考。     

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12.5m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2~3ka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2.70×10³m³/s的洪水溃决过程; 2)该古堰塞湖的堵江残留滑坡坝高约150m, 滑坡坝面积约1.41×10⁵m², 体积约4.19×10⁶m³, 堰塞湖的面积约1.84×10⁶m², 库容水量约6.10×10⁷m³; 3)依据现有地质证据以及文献记载初步推测鸡心堡古滑坡是由地震引起的; 4)滑坡坝对现代河道的地貌形态仍然存在影响, 在滑坡坝上游形成较宽的现代河道且河道纵剖面的坡度较小, 滑坡坝后的河道陡峭指数(k_sn)较高。通过研究, 对大渡河流域的古堰塞湖有更全面、科学的认识, 为古地质灾害领域提供了一个研究实例。

     

青藏高原东北缘黄河上游滑坡与堰塞湖研究进展

随着黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家战略,滑坡灾害防治成为迫切需要攻克的基础性问题.另外,黄河上游地区因地形高差大、古地震及强降雨事件频繁,诱发的滑坡及滑坡堰塞湖数量多、分布广、危害重,是近年来滑坡发育和演化机制以及滑坡堰塞湖溃决效应研究的热点.本文在综合整理该地区已有研究工作的基础上,结合笔者研究团队近20年来...     

金沙江寨子村古堰塞湖沉积年代研究

近年来,金沙江金江街寨子村古堰塞湖沉积受到学术界的日益关注。总体来说存在两种认识,一种认为这套沉积物是早更新世昔格达古湖沉积（昔格达组）的一部分,它可以反映古金沙江的袭夺演化历史,另一种观点认为它是一套堰塞湖沉积,具有沿河分布的特点,且存在残存的堵江堰塞滑坡坝体。然而这些认识目前都缺少年代学数据的支撑。为此,我们采用光释光（OSL）测年技术,选择地层界线出露相对完整的沿江小学剖面（26°14'54.034″N,100°25'32.114″E）系统地进行了地层学、年代学研究。结果发现,寨子村古堰塞湖沉积整体覆盖在金沙江第二级阶地上,在靠近残余堰塞坝体处厚度较大,逐渐向上游尖灭。其顶部OSL年龄为93 ka B.P.,底部为110 ka B.P.。堰塞湖沉积之上有约2 m厚的黄土堆积,其下部发育一层古土壤,古土壤顶部OSL年代为73 ka B.P.,表明寨子村古堰塞湖沉积形成于晚更新世,不是先前推测的早更新世,与学术界广泛认为的昔格达组不属于同一时代地层,因此难以记录早更新世古金沙江的袭夺演化历史。

     

堰塞湖溃坝堆积物的粒度特征分析:以岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖为例

岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖在地质历史时期(20~30 ka BP之间)发生了多次溃决,并在其下游岷江两岸形成一套规模罕见(长约5 km)的溃坝堆积物。通过现场调查、测量取样和室内筛分试验,分析了溃坝堆积物的物质组成、粒度分布及粒度参数等特征。结果表明:(1)堆积物主要由砾石、卵石、砂及少量粉/黏土组成;(2)从上段至下段,溃坝堆积物的平均粒径和分选系数逐渐变小,偏度值逐渐变大,且包含了所有的峰态类型;(3)溃坝堆积物各段的粒度频率曲线均为双峰型,概率累积曲线均表现为上凸型,且从上段至下段逐渐变紧凑。这些特征反映了溃坝堆积物物源区以粗砾石/块石为主,且从上段至下段,粗砾石逐渐减少,细粒成分逐渐增加,沉积物的分选性逐渐变好,溃决洪水的水动力强度逐渐减弱。本研究结果对于认识堰塞湖溃坝堆积物沉积特征及沉积环境具有重要指导意义。     

金沙江上游某大型古堆积体群地质成因分析

金沙江上游地质条件复杂,大型古堆积体群普遍发育,严重影响该区的水利水电开发建设。合理的解释古堆积体群的地质成因问题是进行水电建设工作的基础。本文以金沙江上游某水电站古堆积群现场工程为依托,通过工程地质分区、岩体结构特征分析和地质现象分析3个步骤,逐步还原了堆积体群的形成过程。最终结论如下: (1)以古堆积体群整体形貌特征为基础,结合岩性、结构等基本特性,将古堆积体群划分为4个区域; (2)根据古堆积群Ⅱ区的形貌特征假设Ⅱ区物质来自河对岸,继而采用结构特征分析证明了这一假设,结果表明: Ⅱ区物质与河对岸物质结构具有较好的一一对应关系,同时物质结构具有明显的分选性,为典型的泥石流产物; (3)结合区域风化程度、S型转弯、冲积扇、高位静水沉积等地质现象分析,还原了该古堆积体群的形成过程,即: Ⅰ区风化程度较严重,年代明显早于其他各区。Ⅲ区、Ⅳ区之间应为古河道,Ⅰ区的形成造成了河流的S形改道,但并未造成真正意义上的堵江。真正的堵江事件发生在Ⅱ区形成后。Ⅱ区泥石流物质与Ⅲ区、Ⅳ区物质一起形成了一个天然土石坝,形成了真正意义上的堵江,产生了高位沉积现象。此时江水一部分从古河道流出,一部分从Ⅱ区泥石流物质区向下渗流,最终Ⅱ区物质被掏蚀冲垮,形成了今河道。     

金沙江上游德格-白玉段流域地貌特征及影响因素分析

地形地貌既是泥石流等山地灾害发生的环境背景条件,也是流域输沙行为的结果。地形地貌特征及其关键影响因素研究,对山地灾害发展趋势分析具有重要意义。本研究基于流域面积-高程积分、河道凹度指数和陡峭指数等地貌指标,分析了金沙江上游德格-白玉段的地貌特征及其主控因素。结果表明,金沙江主河两岸小流域的面积-高程积分在0.45~0.65之间,积分曲线大都呈右"凸"形,表明各流域均处于地貌演化的早期阶段,流域内可供侵蚀的潜在物质较多;河道凹度指数在0.18~2.07之间,仅有29%的河道凹度指数分布在0.30~0.60之间,视为稳态河道,71%的流域河道处于不稳定状态;标准化陡峭指数在124~627之间,与祁连山北翼、庐山和阿尔金山东段相比,明显更大;这些指标均表明研究区的地壳抬升明显且更加剧烈。地壳快速抬升是研究区地貌发育特征及其演化的主控因素。它导致大部分流域处于地貌演化早期,河道处于不稳定状态,从而导致流域内可供侵蚀的潜在物质较多,具备形成泥石流等山地灾害的物质和能量条件;在未来气候变化的大环境下,区内泥石流等山地灾害将更加频繁。     

滇西北德钦地区金沙江奔子栏古堰塞湖的发现及意义

在川滇交界的云南德钦奔子栏一带的金沙江河谷两岸,发现了发育于第四级阶地之下的湖相纹层状粘土层,其下为边坡碎屑流堆积,表明该湖相层为滑坡碎屑流堵江所形成的。采用U系法测年,获得金沙江右岸湖相粘土层上部和下部的年龄分别为55.4ka±3.5kaBP和82.1ka±6.6kaBP,左岸湖相粘土层为122.0ka±12.4kaBP,表明该古湖发育于晚更新世早中期。孢粉分析结果显示,该湖相粘土沉积期间的古植被为以松为主的常绿针叶林,气候温和较湿。该古堰塞湖的发现不仅对于研究金沙江的河流发育史具有指导意义,而且对了解现代大江大河灾难性地质灾害的形成演化具有重要的参考价值。     

岷江上游叠溪混杂堆积体的沉积特征及其成因分析

青藏高原东缘岷江上游叠溪河谷段在地质历史时期发生了一次大规模滑坡堵江事件,形成一个特大型堰塞湖。堰塞湖形成后在晚更新世晚期(约27 ka B.P.)发生了溃决,并在坝体下游形成长约5 km的天然混杂堆积体,判断其为叠溪古滑坡堰塞湖溃决后形成的溃坝堆积。该套溃坝堆积体具有叠瓦构造、孔洞构造、块状构造、杂基构造、支撑—叠置构造及韵律互层构造。从上游至下游,溃坝堆积体的出露厚度逐渐变薄,砾石碎屑成分表现出由粗变细的变化趋势。溃坝堆积体是由高流态灾难性洪流及常态流和河流态两种机制形成,相应地具有两大类沉积相:巨砾层相及砾石层相和砂层相,依据溃坝堆积的地貌结构和沉积相特征可以推断叠溪古滑坡堰塞湖至少发生过一次极其罕见的灾难性溃决洪水事件。     

雅鲁藏布江中游晚更新世古堰塞湖群的时空关系探讨

雅鲁藏布江中游堵江事件多发,探索堵江事件之间的关系对理解河流地貌演化有着重要作用。在中游宽谷地区,众多河流堆积阶地中保存着古堰塞湖相沉积物。前人对林芝地区、泽当宽谷和日喀则宽谷的古湖相沉积进行了较为深入的研究,三个宽谷在晚更新世均发育过古堰塞湖,但三个地区古堰塞湖之间的时空关系仍未可知。在上述基础上,对雅鲁藏布江中游不同河段古堰塞湖的坝体位置、成因、海拔及发育年代等进行总结分析。归纳出在雅鲁藏布江中游宽谷河段分别发育着3个独立的古堰塞湖,成因多为冰川/冰碛物堵江。晚更新世不同河段降水和地貌条件差异,冰川规模变化速率不同,可能导致冰川前进壅塞河道时间不一致;但3个古堰塞湖的消亡时间较为接近,其溃决过程可能存在关联。