中国黄河上游特大滑坡的典型特征及成因

黄河上游龙羊峡至刘家峡峡谷段,滑坡数量多、规模大,是典型的滑坡多发区域。调查该地区巨型滑坡的特征和原因对于理解和减轻与此类灾害相关的风险具有重要意义。本文通过野外调查、遥感解释、无人机 (UAV) 调查、地质测年方法和数值模拟方法,探讨了这些特大滑坡的发展特征和诱发原因。研究区共发生 22 处巨型滑坡。滑坡面深埋于砂泥岩或滑坡地层砂岩中,滑坡前后缘高差较大。这些滑坡大多主要发生在数万年前,地质测年结果表明了这一点。这些巨型滑坡背后的原因已经从不同的角度进行了讨论。多种因素,如构造活动、岩石特性(“基因”)、河流侵蚀动力学、气候变化影响和古代地震,被认为导致了该地区巨型滑坡的发展。区域构造活动施加构造力,导致岩体内形成结构平面,同时为与巨型滑坡事件相关的变形和破坏过程提供初始条件。自更新世以来,黄河侵蚀通过改变斜坡应力条件创造了有利于巨型滑坡发展的有利空间环境;此外,气候变化削弱了岩体强度。最后,地震产生大量能量,通过诱发岩体破坏来充当触发大规模滑坡事件的催化剂。
研究区背景。a 研究区域的位置;图中彩色部分为黄河流域。b 研究区地质图,如图 1a. c 至 f 图 1b 所示的研究区地层照片
巨型滑坡分布
Rock mass structural characteristics. a F5 fault around Xijitan landslide, marked in Fig. 7b Tectonic dynamics induced landslide model. c Polar radiographic projection of rock mass and photos of rock mass structure, location marked in Fig. 7. LJG Lajigai Village, ASG Ashigong Village, QK Qunke Town, MKT Maketang Town (MKT01 was an east–west survey line profile; MKT02 was a north–south survey line profile), LWX Longwuxia Gorge, HTX Hutiaoxia Gorge
本文通过野外调查、遥感解译、地质测年、岩石显微检测和数值模拟等方法,对黄河上游峡谷断面特大滑坡的特征和成因进行了研究。结论如下:
1.构造活动和黄河的演变是黄河上游峡谷段巨型滑坡发展的重要因素。构造活动改变了研究区的应力场,控制了断裂带的活动,直接影响了西鸡滩滑坡的发展。它还间接影响了通过区域构造应力产生的结构表面的巨型滑坡的发展。黄河演化过程中的侵蚀作用是影响边坡应力状态和岩土力学性质的重要因素。
2.黄河上游各流域包含砂质泥岩和泥质砂岩地层,发现前后缘高度差异显著的巨型滑坡 22 处,以及深埋滑带。来自不同盆地的岩石之间矿物类型、微观结构和成岩历史的变化是影响这些岩石“基因”的主要因素。在岩石“基因”的影响下,循化盆地古近纪岩石的稳定性明显高于剑闸盆地和导流盆地的新近纪岩石。这种差异是导流域和剑闸流域观测到的巨型滑坡数量和规模大于循化盆地的原因之一。综上所述,岩石“基因”作为影响滑坡发展的内部因素起着至关重要的作用。
3.黄河上游峡谷段的滑坡是古老的滑坡。在黄河上游的四沟峡至吉石峡段,下游滑坡的年龄早于黄河上游。其中,导流盆地西鸡潭滑坡发生了 3 次滑坡事件(发生在大约 50,000 年前、20,000-30,000 年前和大约 5,000 年前)。剑闸盆地下藏滩巨型滑坡的一次滑动事件发生在大约 30,000 年前。
4.研究区巨型滑坡主要发生在温暖潮湿时期或气候变化的过渡阶段。在这种气候条件下,水对岩石强度的减弱影响可能导致滑坡的发展。
5.地震活动是黄河上游峡谷段形成巨型滑坡的主要因素。当受到来自远源的强震时,研究区域对地表的峰值加速度表现出显著的放大效应。随着深度的减小,这种放大效应变得更加明显,从而导致更高的峰值加速度。相反,地面应力响应与加速度呈反比关系,较浅的深度经历的应力响应较小。

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发布于 2025-01-16 07:30:49
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