基于SBAS InSAR的鲜水河断裂带蠕滑型滑坡特征研究

鲜水河断裂带是青藏高原东部川滇地块的一条重要边界断裂,全新世以来活动强烈,断裂带沿线岩土体结构破碎强烈,在断裂活动诱发地震、断裂蠕滑和强降雨等因素作用下,断裂带沿线滑坡、泥石流等地质灾害发育密度大,危害严重。在前人研究的基础上,采用短基线集(SBAS InSAR)的方法,基于日本对地观测卫星(ALOS 1)所获得的2007—2011年期间15景PALSAR数据,对鲜水河断裂带道孚至炉霍段的活动速率进行分析计算,获取了该段断裂带内蠕滑型滑坡5年间的时间序列形变特征。研究结果表明：鲜水河断裂带道孚至炉霍段近年来以蠕滑滑动为主,蠕滑速率为(94±078) mm/a,断裂的蠕滑作用对区域构造应力场和断裂带内滑坡具有重要的控制作用,表现为距离鲜水河断裂带越近,影像间相干性越强,稳定的相干点越多,干涉效果越好,滑坡滑动累计位移越大。沿鲜水河断裂道孚至炉霍段,共识别出98个蠕滑型滑坡,沿鲜水河断裂带两侧呈线性展布,并分析了典型蠕滑型滑坡的地表形变特征。基于SBAS InSAR的雷达数据处理方法,可以有效地分析地表的缓慢变形以及区域性蠕滑型滑坡的发育发展变化规律,研究结果对于鲜水河断裂带沿线防灾减灾及类似构造活动地区的地质灾害研究具有一定的指导作用。     

基于PS-InSAR技术的断裂带近场变形特征提取

断裂带近场变形特征不仅对新构造研究、地震预测等具有重要意义,对于直接服务于工程也具有很强的实用性。以鲜水河断裂八美—道孚段为研究区,选用多期L波段的雷达数据,采用永久散射体干涉测量技术(PS-In SAR,Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar)进行了2007—2011年的变形测量,结合其他资料综合分析了断裂带近场复杂的变形规律:1断裂间震期变形以负值为主,速率南段大于北段,两侧LOS东向运动速率差有所区别,南西侧速率大于北东侧速率,远离断裂带速度差明显,靠近断裂带速度差小,反映了断裂的整体东向运动和左旋相对运动;2断裂带附近,PS(Persistent Scatterer)点变形以较小的负值和正值为主,反映了地表的抬升,所在位置主要为湿地、山脚地下水出露点、河岸沟壑,推测原因为气候变暖—冰川融化—地下水抬升使地表发生鼓胀变形,季节性冻胀导致的湿地趋势抬升增长,断裂带附近的破碎岩土体具有一定的膨胀性;3断裂带中古—八美段表现出大范围的升高变形为断裂在近场的逆冲抬升作用,以及宽大韧性剪切带的存在以此来吸收协调鲜水河断裂的整体变形;4在斜坡带上高变形PS"点团",反映了斜坡的重力变形作用,尤其在道孚—松林口段、乾宁盆地—龙灯坝段非常显著,体现了活动断裂带的地质灾害效应;5PS-In SAR高精度观测结果表明,活动断裂的变形是复杂的,在不同时期、不同分段、不同构造部位变形量和变形范围具有较大差异,不能简单考虑以断裂带为界的整体平移或升降。     

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。     

青藏高原东缘活动断裂地质灾害效应研究

活动断裂的地质灾害效应是工程地质与地质灾害领域研究的重要内容。本文以第四纪以来构造活动最强烈的青藏高原东缘为例,阐述了活动断裂地质灾害效应的主要表现形式,包括:(1)活动断裂对地形地貌和岩体结构的影响;(2)断裂剧烈活动(地震)诱发地质灾害;(3)断裂蠕滑作用对斜坡应力场和稳定性的影响;(4)断裂活动是地质灾害链的源头,为地质灾害提供物源。上述表现形式及灾害成因机理和分布规律是活动构造区地质灾害防治中需要关注的关键问题。根据青藏高原东缘典型地质灾害案例研究提出,内外动力耦合作用成灾机理是未来地质灾害研究方向,将为活动构造区地质灾害早期识别和防灾减灾提供理论依据。     

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。      

青藏高原东缘鲜水河断裂带磁组构特征及构造意义

为了探究鲜水河断裂带的几何学、运动学特征,在野外构造、显微构造分析基础上,研究了鲜水河断裂带296块构造岩定向样品的磁组构特征和热磁特征,结果显示样品的平均磁化率km值总体较小,属微弱磁性到弱磁性;热磁实验及其显微构造表明顺磁性的页硅酸盐(如黑云母)等矿物对糜棱岩类样品磁化率贡献较大;磁化率各向异性度PJ总体较大,表明鲜水河断裂带构造变形强烈;磁化率椭球体形状参数T总体大于0,扁率E总体在1附近分布,说明鲜水河断裂带磁化率椭球体以扁圆形为主,整体上磁面理较磁线理发育,进一步显示出鲜水河断裂带构造变形样式以剪切、压扁为主,伴有拉伸的构造变形,同时也反映出鲜水河断裂带多次变形的综合特征;最小磁化率主轴Kmin方位表明鲜水河断裂带北段和南段分别受近EW向和NE-SW向主压应力控制;同时Kmin方位及其倾伏角特征显示鲜水河断裂带总体以左行走滑剪切为主,北段两侧块体在鲜水河断裂带两次不同的构造活动时期,各自有一定的相对抬升,但抬升幅度均不大;南段则是SW块体相对NE块体抬升,抬升幅度较大;整个断裂带特征显示出鲜水河断裂带在向南发展逐渐转化为挤压构造,这可能与青藏高原物质的向东逃逸受阻以及鲜水河断裂带与龙门山断裂带在此交接的地质背景不无关系.     

鲜水河断裂带全新世活动性研究进展综述

鲜水河断裂带是中国西南山区一条现今活动强烈的大型地震断裂。本文在系统总结前人研究成果的基础上, 结合野外地质调查, 综述了鲜水河断裂带空间展布特征、活动性质及强度、历史地震地表破裂特征、地震危险性等方面的研究进展。前人研究结果表明, 鲜水河断裂带以惠远寺为界可分为两段, 进一步可细分为八段;断裂带全新世以来以左旋走滑为主, 兼具逆冲性质;整条断裂现今走滑活动速率约为10mm/a左右, 垂向变形在2mm/a以内;其中断裂带北西段活动速率为10~20mm/a, 南东段则小于10mm/a, 一般为5mm/a左右;断裂带地震活动频繁, 地震活动性北西段明显高于南东段, 强震迁移呈明显的跳跃式特征并具有原地复发性质;断裂带历史地震地表破裂特征与玉树地震所报道的地表破裂特征一致;断裂带地震危险性评价具很多不确定因素, 研究程度相对较低。      

鲜水河断裂带乾宁段蠕滑变形及局部粘滑变形的岩石学记录

鲜水河断裂带作为控制青藏高原物质大规模向东侧向挤出的北部边界,是中国乃至世界上大陆内部强震活动最频繁的断裂带之一,但大地测量学研究表明它具有广泛的浅部蠕滑变形行为。认识断裂带蠕滑与粘滑兼具的变形行为及其控制因素是评估鲜水河断裂带地震活动性的关键。本文以鲜水河断裂带乾宁段在四川甘孜州龙灯乡出露的宽约800m的岩石-构造剖面为研究对象,通过野外地质调查、室内光学显微镜及扫描电镜观察、粉末X射线衍射分析和微区X射线荧光光谱分析等方法,对断层岩的结构构造、矿物组成和地球化学性质开展详细研究。研究剖面由约100m宽的砂岩破碎带和约700m宽断层岩组成,广泛发育断层角砾岩和薄层且呈弥散式分布的断层泥,断层岩内普遍具有压溶构造,但局部断层岩具有快速滑动结构特征,表明断裂带在蠕滑变形过程中存在局部地震粘滑变形行为。断裂带内流体作用使断层岩中长石和白云母蚀变成以伊利石为主的粘土矿物（含量5%~11%）,新生的粘土矿物在密集的面理中定向排列,促进了断层的弱化和在浅部（4km以上深度）的蠕滑变形。而在断裂带局部裂隙较为发育的位置,流体的注入导致了大量碳酸盐矿物（方解石和白云石,含量12%~33%）的沉淀和Ca元素的富集,使断层岩内强矿物（石英、长石、方解石和白云石）增多,造成了蠕滑断层的局部强化,促进了断层浅部变形行为由非震蠕滑向地震粘滑的转变。该认识可更好地了解蠕滑断层的地震行为并为区域防震减灾提供科学依据。

     

青藏高原北部风火山活动断裂系及工程危害性研究

风火山活动断裂系由风山北麓活动断裂、风火山活动断理解、二道沟活动断裂、二道沟南活动断裂所组成，其中发育不同方向、不同规模、不同性质的活动断层。风火山北麓F24断层自22100a以来平均左旋走滑运动速度为4.07mm/a，二道沟F26－4断层自16300a以来平均左旋走滑运动速度为1.10mm/a，二道沟南F27，F27－1，F27－8断层在晚更新世晚期－全新世平均左旋走滑运动速度分别为3.52,2.98,0.51mm/a，断层F26－4，F27，F27－1，F27－8尚存在0.12-0.51mm/a的垂直运动速度分量。沿风火山活动断裂系发育不均匀冻胀、冰丘、构造裂缝带和地震等地质灾害，对青藏铁路、青藏公路、输油管道等线路工程具有不同程度的危害性。     

基于证据权模型的川西鲜水河断裂带滑坡易发性评价

鲜水河断裂带是发育于青藏高原东缘的一条大型左旋走滑断裂带,该区新构造活动强烈且历史强震频发,一系列大型-巨型滑坡沿断裂带密集分布。在资料收集的基础上,对鲜水河断裂带两侧10 km区域内进行遥感解译和野外地质调查,建立数据库并对滑坡主要影响因素进行分析。在滑坡区域发育分布规律分析的基础上,选取地形坡度、地形坡向、地面高程、平面曲率、地形湿度指数、活动断裂、工程地质岩组、年降雨量、河流、道路、植被覆盖指数等11个因素作为滑坡易发性评价因子,在ArcGIS软件平台上,采用证据权模型开展了滑坡易发性评价。根据成功率曲线对评价结果的检验,滑坡易发性评价结果具有较好的精度,并将研究区的滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发、低易发和不易发5个级别。滑坡的易发性受鲜水河断裂带影响显著,极高易发区和高易发区主要分布在东谷到道孚县沿鲜水河断裂带两侧,以及康定县城和磨西镇附近;中等易发区主要分布在鲜水河支流两岸及省道沿线;滑坡低易发区和不易发区主要分布在人类工程活动少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鲜水河断裂带区域内滑坡发育分布现状,为该区重大工程规划建设和防灾减灾提供参考依据。     

白龙江流域坪定-化马断裂带滑坡特征及其形成演化

沿坪定-化马断裂带发育数个大型或巨型滑坡。这些断裂带滑坡特点明显,成因类似,各滑坡一般发育多个次级滑坡体,滑坡岩土体由次生黄土、断裂带强风化带、断裂破碎带组成,具双层或三层结构。滑坡总体顺断裂走向下滑,历史上曾多次活动。近年来变形监测资料表明,断裂带滑坡目前处于匀速蠕变阶段,表现为蠕滑→拉裂（塑流拉裂）→次级滑坡体启动下滑的特征。它是在断裂活动、地震、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下形成的,坪定-化马断裂的长期活动为滑坡形成提供了前提条件,断裂带的岩土体性质是滑坡长期活动的物质基础,而降雨、地震、坡脚开挖等是滑坡体失稳下滑的主要诱发因素。因而,有必要进一步研究断裂带滑坡在内外动力耦合作用下的成灾机理,为滑坡灾害防治预警提供科学依据。     

Near-surface Geothermal Gradient Observation and Geothermal Analyses in the Xianshuihe Fault Zone, Eastern Tibetan Plateau

The Xianshuihe fault(XSHF) zone, characterized by intense tectonic activity, is located at the southwest boundary of the Bayan Har block, where several major earthquakes have occurred, including the 2008 Wenchuan and the 2013 Lushan earthquakes. This study analysed underground temperature sequence data for four years at seven measuring points at different depths(maximum depth: 18.9 m) in the southeastern section of the XSHF zone. High-frequency atmospheric noise was removed from the temperature sequences to obtain relatively stable temperature fields and heat fluxes near the measurement points. Our measurements show that the surrounding bedrock at(the seven stations distributed in the fault zone) had heat flux values range from-41.0 to 206 m W/m~2, with a median value of 54.3 m W/m~2. The results indicate a low heat flux in the northern section of DaofuKangting and a relatively high heat flux in the southern section of Kangting, which is consistent with the temperature distributions of the hot springs near the fault. Furthermore, our results suggest that the heat transfer in this field results primarily from stable underground heat conduction. In addition, the underground hydrothermal activity is also an obvious factor controlling the geothermal gradient.     

滑坡滑前地质模型重建方法与思路——以鲜水河断裂带老虎嘴滑坡为例

准确认识并确定滑前地质模型,是分析滑坡在外部营力作用下变形机理,讨论滑坡形成机制的基础所在.以鲜水河断裂带老虎嘴滑坡为例,提出了滑坡滑前地质模型重建要素,包括地质要素、形态要素、环境要素三个主要方面.提出了滑前地质模型重建的方法与流程,即现今滑坡特征分析、滑前地形恢复、滑前滑坡边界确定、地质要素重建、环境要素重建、滑前地质模型重建.通过对老虎嘴滑坡滑前地质模型重建,获取了滑前地形地貌、剪出口位置、滑体结构等一系列滑坡分析所需参数.结果验证了本文研究方法的可行性和准确性,为研究强活动断裂带滑坡易发性提供了依据.     

青藏高原西部喀喇昆仑断裂活动构造研究进展综述

喀喇昆仑断裂系(KF)位于青藏高原西缘,具有右旋走滑性质,从帕米尔高原至尼泊尔西部延绵1000多km.长期以来,对于喀喇昆仑断裂活动的起始时间、总位移量、在不同时间尺度上的滑移速率以及断层两端的精确位置等问题,都存在较大争议.为了更好的了解喀喇昆仑断裂现今的运动学特征及其与喜马拉雅—青藏高原陆内碰撞造山带的关系,确定喀喇昆仑断裂的滑移速率历史以及它随时间和/或空间的变化规律是极其重要的.目前研究表明,从现今的大地测量学尺度到几个百万年的地质学尺度,喀喇昆仑断裂走滑速率的变化范围为3~10 mm/yr.本论文对断裂各段的分布情况进行了详细描述,阐述了获得晚第四纪以来走滑速率的方法,回顾了喀喇昆仑断裂在大地测量学、晚第四纪以及地质学等不同时间尺度的走滑速率,并重点讨论了晚第四纪以来断裂的走滑速率.然后,确定了喀喇昆仑断裂北端的精确位置、讨论了其运动学意义和地震灾害效应.鉴于喀喇昆仑断裂具有长期的活动历史、规模巨大、运动速率较高,我们认为即使板块内部小尺度的似连续变形非常发育,板块模型依然可以很好的解释由于印度-亚洲板块碰撞造成的喜马拉雅北部的岩石圈变形.喀喇昆仑断裂、阿尔金断裂、昆仑断裂及龙木错—郭扎错断裂等青藏高原周缘的主要走滑断裂对青藏高原向东的挤出起着重要的调节作用.     

青藏高原中段活动断层运动速度及驱动机理

在大比例尺活动断层勘测调查基础上,通过测定典型断层位移和活动时代,计算重要活动断层运动速度,分析青藏高原中段地壳水平运动规律。发现青藏高原中段晚更新世～全新世发育大量iW-iWW一近EW向活动断裂,其中昆仑山活动断裂、可可西里南缘活动断裂、通天河活动断裂、崩错活动断裂、念青唐古拉山东麓活动断裂和雅鲁藏布江活动断裂水平运动速度达6～10mm／a,风火山活动断裂、乌丽活动断裂和雁石坪活动断裂水平运动速度达3～4mm／a,唐古拉山活动断裂与格仁错活动断裂水平运动速度约2mm／a。自晚更新世以来,青藏高原中段存在显著的地壳东向运动,相对于柴达木地块的地壳东向运动速度自南北两侧向中部逐步增大,至唐古拉山地区达最大值约40mm／a。青藏高原中段断裂活动、地壳运动与近SN向构造挤压及地壳内部东向水平剪切存在动力学成因联系。