JournalofEngineeringGeology 工程地质学报 1004-9665/2009/17(1)20029210 汶川八级地震滑坡特征分析3殷跃平(中国地质调查局 北京 100037)
摘 要 汶川地震诱发的15000多处滑坡明显受地震断裂控制,主要沿龙门山主中央断裂带和后山断裂带展布,沿龙门山主中央断裂带汶川映秀—安县高川—北川陈家坝—平武南坝一线,滑坡面密度大于50%以上,最大可达70%。沿断裂带形成了大量的松动山体,在暴雨期间极易发生滑坡、泥石流灾害,对灾后重建构成严重威胁。据初步调查,汶川地震触发的体积最大的滑坡是位于主中央断裂带上的安县高川大光包滑坡,滑动距离长4500m,滑坡堆积体长2800m,宽1700～2200m,最大厚度达580m,若以平均厚度200m计,体积达11亿m
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,为我国已发生的单体滑坡之最。与常见滑坡明显不同的是,汶川地震极震
区滑坡的滑床往往不具连续完整的滑面,剪出口滑坡特征不明显,呈现明显的“尖点突起”或“边缘突出”特征,反映出上部滑体被地震力振动解体,甚至抛掷后与下部滑床边缘发生撞击。以阶型滑坡、凸型滑坡、勺型崩滑、座落型(振胀型)滑坡和巨大滚石5种类型最为典型。根据强震地面运动纪录和大量实例调查表明,在汶川地震极震区,触发滑坡的地震竖向力作用是非常明显的,大量滑坡经历了初始斜坡(风化碎裂岩体)———地震抛掷———撞击崩裂———高速滑流的作用过程。关键词 汶川地震 滑坡 地震加速度 大光包滑坡中图分类号:P642.2 文献标识码:A
FEATURESOFLANDSLIDESTRIGGEREDBYTHEWENCHUANEARTH2QUAKE
YINYueping(ChinaGeologicalSurvey,Beijing 100037)Abstract Over15,000landslidesweretriggeredbytheWenchuanEarthquakealongtheMainseismicfaultandbackfaultoftheLongmenMt.tectonicbelt.Theareadensityoflandslidecoverage,i.e.,theratioofthelandslidedistributionandtotalarea,isgreaterthan50%inaverageand70%inmaximumalongtheYingxiu-Gaochuan-Chenjiaba-Nanbaofthemainseismicfault.Theenormousloosenrockmasseseasyforoccurringlandslidesanddebrisflowswillseriouslythreatthereconstructionandliving,especially,duringrainingseasons.ThelargestlandslidetriggeredbytheWenchuanEarthquakeislocatedattheDaguangbao,AnxianCounty,ofthemainseismicfault.ThevolumeoftheDaguangbalandslideis1.1billionm3,and4,500mlongfromscarptotoe,2,800mlong,1,700to2,200mwideand200minaveragethickness,and580minmaxthicknessforaccumula2tion.ItisalsothemaximumvolumeofsinglelandslideinChina.Muchdifferenceswithotherconventionallandslides,theslidingsurfacesarecommonincompleteanddiscontinued,andtheexitswereunclearintheepicenterareaoftheWenchuanEarthquake,whichillustratestheupperrockmasswasstronglyvibratedandseparated,thenthrownandcrushedwiththebedrock.Thefivepatternsofthelandslidesareclassifiedasstaircase-shaped,convex-shaped,bowel-shaped,slump(vibrated-expansive)-shapedand
3收稿日期:2008-12-30.
作者简介:殷跃平,主要从事地质灾害研究与防治.Email:yyueping@mail.cgs.gov.cnhugerock-stoneinabroadsense.Thestronggroundmotionrecordsanddestroyedhousecasespresentthattheverticalseismicloadisdominatedwithintheepicenterarea,i.e.,theverticalisgreaterthanthehorizontalofseis2micload.Itprovidesanexplanationwhylotsoflandslidesexperiencedtheprocessesofbroken-thrown-crushed-highspeeddebrisflow.Keywords WenchuanEarthquake,Landslide,Seismicacceleration,TheDaguangbalandslide
1引 言据初步统计,汶川地震触发了15000多处滑坡,
估计直接造成2万人死亡,约占地震灾害造成8.8
万人死亡的1/4。基于大量野外调查资料,初步分析“5・12”汶川8级地震作用下,触发滑坡的动力学特征。本文采用了联合国教科文的分类定义,涉及的滑坡泛指滑坡、崩塌、碎屑流、泥石流等斜坡失稳现象。
2 龙门山地震断裂构造的滑坡分布龙门山构造带是由一系列NE向展布的、左行雁列的紧密褶皱和3条主干大断裂及次级断裂系组成,自东向西是龙门山前主边界断裂带、主中央断裂带和后龙门山大断裂构成的复杂褶皱冲断带,发育典型的推覆构造系统。根据遥感影像解译和现场调查,地震诱发的滑坡、崩塌和泥石流等灾害达15000多处,其中,发生密度最大的地区主要在汶川、什邡、绵竹、安县、北川和青川等地,主要沿主中央断裂带和后山断裂带展布(图1)。从面密度上统计,沿龙门山主中央断裂带汶川映秀—安县高川—北川陈家坝—平武南坝一线,滑坡面密度大于50%以上,最大可达70%。
2.1 龙门山前主边界断裂龙门山前主边界大断裂总长约400km,是四川盆地和青藏高原东部边缘山地的大地形单元的分划性界线,其西侧峰峦叠障,东侧地形平缓开阔,在地貌景观上或在卫星像片上第四纪冲积层上的前缘逆冲断裂明显表现出特别清晰。前山断裂带地势相对较缓,特别是断层下盘(东侧),滑坡规模及滑动距离相对轻小,但由于地处人口相对密集且经济较为发达的四川盆地边缘,造成严重灾害,特别是,由于山体被地震强烈松动,不稳定斜坡较为发育,对灾后原地重建构成了极大威胁。例如,发生在绵竹汉旺东方汽轮机厂的滑坡,总体积达470万m
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,地震造
成后山滑坡变形强烈,滑坡体上的水泥路面断裂破坏严重,其滑坡前缘不仅直接威胁着整个厂区,而且对承担全厂重要任务的四分厂造成了极大威胁,致使重要厂房易地重建;江油含增镇也多处发生小型滑坡、崩塌,对道路及民舍造成了严重危害,在2008
年9月24日,特大暴雨造成含增镇震后的山体多处出现滑坡,通往青合村、金光村的10km的村社道路基本全部损毁,泥石流和巨石堵住了交通要道,青合村、金光村成了孤岛,灾后重建建材无法运输,直接影响了灾区农房重建的进度。
2.2 龙门山主中央大断裂龙门山主中央大断裂是扬子地台和西部高原多岛弧盆系构造区的分界线,断裂带斜贯整个龙门山。在龙门山中段称映秀—白水河—北川断裂,南西段包括了盐井、石龙冲断裂,北东段称南坝—广元水磨断裂,切入陕西境内与勉县—阳平关断裂相交,总体呈NE向延展达400km以上。由于断裂带长期以来强烈挤压破碎,挤压扁豆体、断裂泥、糜棱岩化现象发育,宽达数十米,形成一系列近平行的断裂组成冲断带,伴生分支断裂,其中某些分支断裂又与主中央大断裂重接,造就了断裂带内众多的透镜状断片、断块体,沿此断裂带构成冲撞型“混杂岩”,“飞来峰”成群、成带的出现,断续延长达100多km。在地形上,形成高山峡谷区,发育了多条与断裂带平行和直交的河系,从气候上看,该断裂带控制的龙门山系也是明显分界线,岩体强风化层厚度可达数十米,为滑坡的形成提供了良好的地形和气候条件。龙门山主中央大断裂带是汶川八级地震的主震断裂,从汶川映秀初震中起向NE延伸300多km,地表破裂非常发育,断裂带及两侧山体被强烈松动,控制了约震区2/3以上的堰塞湖和特大型、巨型滑坡的发生。据初步调查,汶川地震触发的体积最大的滑坡是受主中央断裂带控制的大光包滑坡。它发生于涪江上游黄洞子沟右岸,安县高川乡罗家大坪村以北(图2)。滑坡从高程约3000m的大光包山顶上高
速下滑,阻断了高程约1400～1500m的黄洞子沟,
并仰冲到对岸2000m高程以上,滑动距离长4500m。
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工程地质学报 2009