海底滑坡块体运动研究综述

海底滑坡是一种极具破坏力的海底地质灾害。其一旦发生,破坏后的块体可以高速运移至数十千米甚至上百千米远,能够对影响区域内的海洋油气生产平台、海底管道、海底电缆等海洋工程设施造成破坏性影响。本研究根据国内外海底滑坡研究领域的最新成果,简要介绍分析与海底斜坡失稳后块体运动有关的调查方法、数值模拟以及物理实验等研究的现状与进展,以期为我国今后海底滑坡地质灾害评价与防治研究提供参考。     

鄂尔多斯盆地华池地区长6油层组湖底扇内深水重力流沉积特征

以岩心的详细观察与测井录井资料综合分析为基础,通过岩石学特征和原生沉积构造等沉积相标志分析,确定鄂尔多斯盆地华池地区长6油层组厚层块状砂体属于半深湖内的深水重力流沉积体系。划分出内扇、中扇和外扇3个亚相,该区主要以中扇亚相最为发育;在深水重力流中识别出液化沉积物流、砂质碎屑流、近源浊流和远源浊流等沉积类型,建立了湖盆深水重力流沉积模式。砂质碎屑流沉积最为广泛,砂体厚度大,连片发育,具有最好的储集层物性,含油性好,是华池地区长6油层组最有利的储集层。     

滑坡-碎屑流物理模型试验及运动机制探讨

滑坡-碎屑流由于高速、远程的特点常常引发灾难性事故,其复杂的运动机制导致预测致灾范围非常困难。通过开展室内模型试验,研究了碎屑粒径、滑床糙率和挑坎对运动特性的影响。试验结果发现,滑坡碎屑运动距离受控于前端碎屑,且随着碎屑的粒径增大而增加,增加滑床糙率、挑坎均可使碎屑的运动距离减小。在前人研究成果的基础上结合碎屑材料的力学特性探讨了滑坡-碎屑流出现流态化的原因和高速远程机制,即高速运动中颗粒间的作用力远小于完整岩体,因此颗粒间的“黏聚力”不能维持滑坡体的整体性,同时致使滑坡体与滑床接触的过程中传递至滑坡体内部的摩阻力减少,从而导致碎屑滑坡的远程结果。     

长白山天池火山碎屑流灾害区划

在回顾总结了国外火山碎屑流灾害分析模型研究历史的基础上,本文选取了Flow3D模型对我国东北地区长白山天池火山未来大喷发可能产生的火山碎屑流进行了灾害区域划分。以长白山天池火山现代地形为依据,设定了11条未来爆炸式火山喷发时产生的火山碎屑流的可能流动线路。模拟结果表明,在喷发柱高度为10km的情况下,灾害区划最大半径为13.7km;在喷发柱高度为20km的情况下,灾害区划最大半径为35.4km;在喷发柱高度为30km的情况下,灾害区划最大半径为57.8km。在此基础上,得出了长白山天池火山未来发生中规模、大规模和超大规模火山喷发时火山碎屑流的覆盖范围,完成了我国第一幅长白山天池火山碎屑流灾害区划图。     

渤海湾盆地南堡凹陷西斜坡中深层“混合型河口坝”成因及沉积学意义

在渤海湾盆地南堡凹陷西斜坡中深层扇三角洲上发现一类特殊的"混合型河口坝"沉积体。通过对研究区中深层岩心的观察与分析,结合测井相、地震相对该种"混合型河口坝"的沉积特征、坝体形态、空间展布规律进行研究,并对其成因机制进行分析。结果表明:该类"混合型河口坝"岩性组合在垂向上表现为由多个小级别反、正复合旋回组成的整体向上变粗的反旋回沉积序列,其沉积物重力流成因特征较明显;在平面上该类坝体主要发育于扇三角洲水下分流河道的前端,呈舌状或朵叶状;在沿物源方向的剖面上主要呈"条带状""琵琶状""反琵琶状"及"纺锤状"4种形态;在横切物源的方向上主要呈相互独立的透镜状。该类特殊的"混合型河口坝"与常规意义上的河口坝有重要差别,根据其特征,把这种特殊型"混合型河口坝"称之为重力流混合坝。     

基于室内模型试验的滑坡碎屑流堆积分布规律研究

本文利用室内物理模型试验,模拟了特定条件下滑坡碎屑流的滑动和堆积过程。获取了滑坡碎屑流堆积物的位置分布,并对其规律进行了分析,且在此基础之上对滑坡碎屑流运动机制进行了简单的分析。结果表明:碎屑流颗粒在滑坡发生后的最终位置分布兼具随机性和规律性;关于坡面中轴对称分布的碎屑流颗粒在滑坡后依然对称分布;堆积体中沿滑坡方向连续分布的颗粒在滑坡结束后最终位置分布在一定程度上并不连续;颗粒滑后位置分布受其滑前在颗粒整体中所处的位置影响较大;在沿坡面下滑过程中,碎屑流颗粒堆积体会发生内部的整体滚动。研究结果为滑坡-碎屑流运动机制的理论研究和复原滑坡初始状态提供了可靠的数据参考。     

滑坡碎屑流冲击拦挡结构的离散元模拟

拦挡结构可以有效减小滑坡致灾范围、减弱致灾强度。文章以滑坡碎屑流为研究对象,通过对比模型试验和数值模拟结果,校正三维离散元模拟参数,进而研究不同坡脚角度和挡板高度对冲击力、最大水平运动距离的影响。研究结果表明:三个坡脚角度碎屑流冲击力的变化过程存在明显区别,坡脚角度为35°和45°时,冲击力时程曲线经历了两个显著的变化阶段:线性增大、线性减小。而坡脚角度为55°时,碎屑流冲击力时程曲线出现三个变化阶段:线性增加、恒力阶段、线性减小。挡板高度越高,恒力阶段的持续时间越短,冲击力线性减小阶段时间越长。小颗粒（2.5~10 mm）对挡板的冲击效应显著;中等颗粒（10~25 mm）随着挡板高度的增加,对挡板的冲击效应逐渐增大;而大颗粒（25~60 mm）作用在挡板上的冲击效应出现突变,与其他两种颗粒对比,整个运动过程冲击效应不显著。碎屑流的运程随着挡板高度的增加逐渐减小。对比三个坡脚角度下挡板的拦挡效果,坡脚角度α≤45°时,拦挡效果显著。     

贵州水城“7·23”特大山体滑坡

2019年7月23日20时40分,贵州省水城县鸡场镇坪地村岔沟组发生特大型山体滑坡。滑坡平面形态成长条形。滑体启动后沿坡面2条原有冲沟铲刮,扩容加速,受凸起地形阻挡,部分于堆积坡体中上部堆积,其余转为高速碎屑流下滑,冲击坡面居民点,共涉及23户、77人,27栋房屋,其中21栋被埋。截至7月29日,死亡42人,失联9人。     

滦平地区火山碎屑流冷却单元划分及特征

笔者对滦平地区火山碎屑流冷却单元进行了深入的研究，划分出１２个冷却单元，每个单元自下而上可分为涌流堆积，碎屑流堆积及灰云堆积。火山喷发柱外缘陷落形成涌流堆积，喷发柱中间部分供给形成碎屑流堆积，碎屑流顶部的出和细的物质在流体通过后，从大气中沉积到表面形成灰云堆积。