玉树地震滑坡分布调查及其特征与形成机制

On April 14, 2010 at 07:49 (Beijing time), a catastrophic earthquake with MS7.1 occurred at the central Qinghai-Tibetan Plateau. The epicenter was located at Yushu county, Qinghai Province, China. A total of 2036 landslides were determined from visual interpretation of aerial photographs and high resolution remote sensing images, and verified by selected field investigations. These landslides covered a total area of about 1.194km2. Characteristics and failure mechanisms of these landslides are listed in this paper, including the fact that the spatial distribution of these landslides is controlled by co-seismic main surface fault ruptures. Most of the landslides were small scale, causing rather less hazards, and often occurring close to each other. The landslides were of various types, including mainly disrupted landslides and rock falls in shallows and also deep-seated landslides, liquefaction induced landslides, and compound landslides. In addition to strong ground shaking, which is the direct landslide triggering factor, geological, topographical, and human activity also have impact on the occurrence of earthquake triggered landslides. In this paper, five types of failure mechanisms related to the landslides are presented, namely, the excavated toes of slopes accompanied by strong ground shaking; surface water infiltration accompanied by strong ground shaking; co-seismic fault slipping accompanied by strong ground shaking; only strong ground shaking; and delayed occurrence of landslides due to snow melt or rainfall infiltration at sites where slopes were weakened by co-seismic ground shaking. Besides the main co-seismic surface ruptures, slope fissures were also delineated from visual interpretation of aerial photographs in high resolution. A total of 4814 slope fissures, with a total length up to 77.1km, were finally mapped. These slope fissures are mainly distributed on the slopes located at the southeastern end of the main co-seismic surface rupture zone, an area subject to strong compression during the earthquake.     

2013年岷县漳县M_s6.6地震滑坡特征参数分析

2013年7月22日,甘肃岷县、漳县发生了M_s6.6地震。震后遥感影像目视解译与实地调查结果表明,本次地震触发了至少2 330处滑坡,大概分布在一个面积为330 km~2的矩形区域内。本文在GIS平台下统计了这些滑坡的发生高程、坡度、坡向、斜坡曲率、地层岩性、PGA共6类地形、地质与地震特征参数的特征。结果表明2400 m~2 600 m的高程范围、10°~20°的坡度范围、西与北西坡向、-1~-0.1斜坡曲率值范围、古近系(E~b)砾岩与砂岩中、地震动峰值加速度(PGA)为0.16g是岷县漳县地震滑坡的多发因子区间。     

汶川地震地表破裂带北端部抛射型滑坡特征及其机制

5.12汶川8级地震在直接带来巨大灾害的同时,还激发了大量的次生地质灾害,比如滑坡、泥石流和滚石等,这更加剧了地震灾害的程度。东河口滑坡便是这些次生地质灾害中比较独特的一例,该滑坡发生在四川省青川东河口地区,这里也正好是汶川地震地表破裂带的北部端点。作为一例发生在特殊部位的由地震引发的抛射型滑坡,它具有和由纯重力或者暴雨引起的滑坡明显不同的特点:其一,没有统一连续的滑动面,而是由上部比较深的和下部比较浅的明显分开的两段滑动面组成;其二,由于巨大的地震水平和垂直加速度,滑坡起始于上部滑坡体的抛射,因此称为抛射型滑坡。野外调查及分析结果表明:以地表破裂带为界,滑坡区和羽状裂缝分布区非常规则地分布其两侧,这种分布为地表破裂的形成过程所控制,也即是受到断层错动的控制,因此,在特定的地貌及地质条件的控制下,滑坡的发生为走滑断层构造地貌形成过程以及局部构造应力变化过程的必然结果。本文在综合分析了滑坡发生的地质地貌条件的同时,利用简单的走滑断层构造地貌产生模型解释了东河口大型抛射型滑坡的发生机制及其运动过程。研究结果表明:在评估地震激发的大型滑坡灾害的过程中,除了需要考虑地震动、水平加速度以及地质地貌条件之外,考虑垂直加速度以及滑坡所发生的特殊的地貌部位也显得十分必要。     

2008年汶川8.0级地震地表位移场的模拟——映秀-北川断裂逆冲兼右旋走滑错动形成的地表位移场

基于Yoshimitsu Okada及Steketee的断裂位错模型,从理论上反演了汶川地震时龙门山中央主断裂中段附近区域(距离断裂30km)内由断裂逆冲兼右旋错动形成的地表位移场的空间演化,包括地表垂直和水平位移场的基本特征。模拟表明了断裂错动过程中近断裂区域地表位移场的空间演化情况,而该空间演化情况通过野外科考和有限的GPS测站数据是无法细致描述的。文中将模拟结果与野外地表破裂带的科考成果进行比较,发现两者在变化趋势上近似表现一致;且位移场在离开断裂出露处迅速衰减的特征与现有研究成果一致;同时模拟结果也表明位移场的衰减速度在下盘强于上盘。模拟结果最终表明:断裂错动形成的地表垂直位移存在较大的空间不均匀性且较大的幅值主要集中于断裂的两端,即映秀和北川附近,垂直和水平位移场在断裂端部的变化都强于断裂的中部;地表垂直位移沿走向的变化在断裂上盘强于下盘;水平位移除了在断裂两端变化比较剧烈外,在空间上分布比较均匀;总体上,除断裂端部外位移场的幅值在上盘大于下盘。     

对东南沿海1067年和1574年两次地震的分析

地震目录给出的 1067年广东潮汕地震的参数不能合理解释历史记载中该地震的震害分布。文中将这次地震与 1918年南澳大地震在相同地点的震害记载进行了对比,发现几乎相同,进而论证了这两次地震属发生在同一震源的特征地震事件的可能性,认为 1067年地震的震中很可能位于南澎列岛西侧,其震级可达 71 /4。鉴于目前对 1574年福建东北沿海 53 /4级地震事件有不同的认识,文中重新分析了该地震的破坏区与有感区的分布,并与 1906年厦门海外地震进行了比较。结果认为, 1574年地震的震中更有可能位于福州—莆田以东的海域,且震级可能达到 61 /4。文中还认为:史料中有关 1574年浙江庆元地震的记述所指的可能不是发生在当地的破坏性地震,而更可能就是同年发生在福州—莆田以东海域的那次地震。1067年和 1574年地震可能都发生在NE向的滨海断裂带上     

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。     

基于LiDAR数据开展活动断层填图的实验研究——以新疆独山子背斜-逆冲断裂带为例

机载LiDAR技术为描绘活动构造相关构造地貌和最新的地表形变提供更精确的基础数据。如何将LiDAR新技术、新数据应用于活动构造填图和活动断层地震危险性评价等方面,是今后活动构造研究领域的一个重要的发展方向。文中以新疆天山北麓的独山子背斜-逆冲断裂带为试验区,开展了基于LiDAR数据的活动构造填图实验研究。首先,采用机载LiDAR技术进行数据采集,获得点云密度为6.6个/m2、平均点间距为0.39m的LiDAR原始数据;其次,利用试验区内12个测量精度可达mm级的GPS静态测量点评估LiDAR的相对垂直精度为0.12m、均方差值为0.078m;最后,对密度为6.4个/m2的地面点云数据进行DEM最佳分辨率评估,利用反距离权重算法获得0.5m分辨率的数据高程模型(DEM)。该分辨率的DEM数据足以完成独山子背斜-逆冲断裂带的精细构造地貌特征的确定以及高精度的空间解译。文中仅使用DEM可视化工具从不同虚拟的视角、不同色度或其他处理方式来识别微构造地貌、划分地貌面和确定断层位置等,宏观上获得与前人通过航片解译和野外调查一致的断裂分布特征,微观上较前者具有更高的精细程度。此外,数据采集、数据质量检验、数据处理及数据应用等技术和方法适用于其他能够获得LiDAR地形数据的活动断裂研究工作。     

共轭断层系统的非线性有限元模拟与震群模型讨论

采用断层摩擦接触的非线性有限元模拟方法,对单断层与交叉断层2种断层模型分别进行数值模拟计算对比,结合中国大陆双震或震群型地震孕育发生的构造条件对共轭断层系统的孕震与发震机理进行了讨论与分析。断面滑动摩擦机制较好地解释了共轭断层由闭锁状态进入发生地震的滑动状态的过程,共轭断层系统会交替地发生失稳事件,验证了2组共轭断层系统构成的地震模型的滑动习性。其数值模拟与讨论分析结果可为共轭断层发育区的地震监测预报提供科学依据。     

鲁甸MS 6.5 地震发震断层地表破裂特征、相关古地震的发现和年代测定

鲁甸M_S 6.5级地震发生后,余震分布呈现两个优势方向,其发震断层是NE向的昭通-鲁甸断裂,还是NW向的次级断裂,引起了广泛的讨论。详细的野外调查发现,从龙头山镇南东方向的谢家营盘-光明村-王家坡一线N22°W~N55°W走向断续展布长约8 km地表破裂带,呈左行右阶排列,伴有30~35 cm左右的走滑分量,局部走滑分量达40~60 cm,表明此次地震的发震构造为北西走向的包谷垴-小河断裂。探槽工程揭露出发震构造光明村-小垭口段4次古地震事件;8个炭屑样品的14C测年分析表明,事件E1可能发生在9190-8870 BC,E2为1000 BC至900 AD,E3为910-1240 AD,最新一次事件E4为2014年鲁甸MS 6.5级地震。该研究表明,云南地区6.5级强震可以产生地表破裂并可能在地质记录中留下遗迹。结合本次地表破裂特征,影像几何不连续以及探槽剖面揭露出古地震断面信息容易隐形等特征表明,包谷垴-小河断裂在历史活动中强度不大,属中强地震发震构造。     

地震三角形分类图解法与华北地区地震成因分析

选取华北地区的近期震源机制参数资料,改进地震分类的三角形图解法,提出了地震的二级分类法和依据,详细划分了带正断裂型、逆断裂型、走滑型分量的混合型二级类型等多种断层机制,并讨论了华北地区地震成因．结果表明：一级地震类型以走滑机制为主,其次为正、逆断层机制和过渡型,而二级地震类型多为带其它分量的混合型机制、正、逆断层机制和过渡型,走滑型机制的地震数量不到一半．说明华北地区现今地壳脆性变形虽然以走滑机制为主。但是大多数地震属带其它分量．在NEE—SWW向的水平主压应力作用下,形成了NWW向的张家口一蓬莱地震密集带和与此相共扼的一系列NE向或NEE向具有强震机制的构造,以走滑动机制或带其它分量的走滑动机制为主,并在一系列的第三纪、第四纪断陷盆地边缘或平原中发生带有走滑分量的正断裂或带正断层分量的走滑型机制的地震,表明断裂上盘在侧向运动的同时,也存在着一定量的向下运动,继续进行着盆地、平原的“生长”;而在太行山及晋北山区,也同样存在着慢速隆起．这是现代华北地区山区、盆地差异运动的一种形式,反映出华北地区地壳变形是在复杂力学环境背景下发生的和具有复杂的发生、发展和变化过程．