汶川大地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的斷層效應(yīng)分析

1、Jou rnal of Engineering Geology 工程地質(zhì)學(xué)報1004-9665/2009/17(1 20019210汶川大地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的斷層效應(yīng)分析3黃潤秋李為樂(成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室成都610059摘要“512”汶川大地震(M s =8. 0 觸發(fā)了數(shù)以萬計的崩滑地質(zhì)災(zāi)害, 萬布固然受地形地貌、地層巖性和人類工程活動等因素的影響, 。通過都(江堰 汶(川 路、北川安縣、馬公紅光3, 效應(yīng):(1 由于屬逆斷型發(fā)震, /, 、范圍廣、規(guī)模大; (2 斷層上盤07k m 711k m 范圍和下盤05k m 范圍為地質(zhì)災(zāi)害中等發(fā)育區(qū); ; ( 斷裂

2、的轉(zhuǎn)折和錯列部位是地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)育部位, 大型地質(zhì)災(zāi); 4 NW -SE, 與映秀北川斷裂的空間展布方向基本垂直, 這與地震波垂; (5 地震地質(zhì)災(zāi)害主要集中發(fā)育在度及其以上烈度的區(qū)域。其中, 度區(qū)發(fā)育密度與度區(qū)的基本相當(dāng), 1/3,而度區(qū)發(fā)育密度只有度區(qū)或度區(qū)的1/10。關(guān)鍵詞“512”汶川地震地震地質(zhì)災(zāi)害斷層效應(yīng)上盤效應(yīng)距離效應(yīng)方向效應(yīng)中圖分類號:P54文獻標(biāo)識碼:AFAUL T EFFECT ANALY S I S O F GEO -HAZAR D TR I GGERED BY W EN 2CHAUN EARTHQUAKEHUANG Runqiu L IW eile(S tate Key

3、 Laboratory of Geo -Hazard Prevention and Geo -Environ m ent Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059Abstract A great number of collap se and slide geo -hazards had been triggered by “512”W enchuan Earth 2quake, covering 0. 1M km 2or s o . Undoubtedly, their distributi on was inf

4、luenced by t opography and mor phol ogy, stratigraphy, peop les engineering operati ons, and s o on . But their distributi on mainly was contr olled by the faults triggering seis m , and they distributed al ong those faults like a ribbon . Based on the study in three geo -hazards concentrati on regi

5、 ons, na mely, fr om Dujiangyan t o W enchuan, fr om Beichuan t o Anxian and fr om Magong t o Hong 2guang, the foll owing fault effects of geo -hazards in W enchuan Earthquake were f ound:(1 Because the triggering -earthquake faults were reverse fault, the distributi on of geo -hazards showed clear

6、" Upper p late /l ower p late effect". I n detail, compared with l ower p late, the upper p late had higher distributi on density, wider scope and lar 2ger scale; (2 I ntensely devel oped regi on of geo -hazard ranged fr om 0t o 7k m in upper p late . Moderately devel 2oped regi on ranged

7、fr om 7t o 11k m in upper p late, and fr om 0t o 5km in l ower p late; Vast maj ority of lager -scale landslides were about 5km a way fr om faults; (3 The transiti on and stagger parts of fractures are usually the con 2centrati on z one of geo -hazards, and large -scale geo -hazards als o frequently

8、 happened here; (4 The advantage3收稿日期:2009-01-10; 收到修改稿日期:2009-02-10.基金項目:本項研究受國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃 課題“強震作用下斜坡失穩(wěn)破壞機理及分布規(guī)律”(2008CB425801 及國家自然科學(xué)基金主任基金資助(編號:40841009 .第一作者簡介:黃潤秋, 主要從事工程地質(zhì)和巖土工程方面的教學(xué)與研究工作. Email:hrqcdut. edu . cnorientati on of sliding was NW -SE, which was nearly orthogonal t o the exten

9、si on directi on of the fault of Yingxiu -beichuan . This was cl osed correlati on t o the fact that the p r opagati on of earthquake wave was per pendicular t o thestrike of fault; (5 Earthquake geo -hazards mainly devel oped in these regi ons where earthquake intensity was e 2qual t o or above I X

10、 . The density of devel opment was nearly the sa me in X I intensity z one and X intensity z one . The geo -hazard density in I X intensity z one was only one -third of the t w o f or mer z ones . W hereas, the devel opment density in V III intensity z one was only one -tenth of X I intensity z one

11、or X intensity z one .Key words “512" W enchuan Earthquake, Seis m ic geo -hazard, Fault effect, Upper p late effect, D istance effect, D irecti on effect1引言2008年5月12日14時28分, 四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)(北緯31. 0°, 東經(jīng)103. 4°發(fā)生里氏8. 0級強烈地震。地震導(dǎo)致四川盆地西緣(青藏高原東緣方向破裂, 形成長達近3、波及面廣, 、高山地區(qū), 因而觸發(fā)了大量的崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害, 其數(shù)量之多、

12、分布之廣、類型之復(fù)雜、破壞之巨大, 舉世罕見。據(jù)估計整個災(zāi)區(qū)地震觸發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害點有34萬處, 分布范圍約10萬k m 21, 4。歷史地震研究表明, 地震震級(M L 大于4. 0時便會觸發(fā)滑坡崩塌等地質(zhì)災(zāi)害57。而在山區(qū)一次大地震可以觸發(fā)數(shù)千甚至數(shù)萬個滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害, 地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍可達幾十萬平方公里, 其所造成的生命財產(chǎn)損失可以占到整個地震造成損失的40%, 甚至更多5, 8。地震地質(zhì)災(zāi)害因其巨大的致災(zāi)力而廣泛引起人們的關(guān)注, 僅20世紀(jì), 地震地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)造成了數(shù)萬人喪生和幾十億美元的損失7。對于地震地質(zhì)災(zāi)害的研究, 地震學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家一方面是對地震地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在動力學(xué)方面開展

13、研究9, 10, 而更多的則是利用統(tǒng)計方法對地震地質(zhì)災(zāi)害的分布與地震震級、地震烈度、距震中或發(fā)震斷層距離、坡度、巖石類型的關(guān)系進行分析研究1115。汶川地震觸發(fā)了數(shù)以萬計的地質(zhì)災(zāi)害, 為地震地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律的研究提供了豐富的科學(xué)數(shù)據(jù)?！?12”汶川大地震發(fā)生后, 國土資源部組織了數(shù)十家地勘單位對四川省42個受災(zāi)縣(市 進行了地質(zhì)災(zāi)害隱患點的系統(tǒng)排查, 共發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流約12000余處。除了上述排查到的地質(zhì)災(zāi)害點外, 災(zāi)區(qū)還有數(shù)量眾多的崩塌、滑坡分布在無人居, 其數(shù)量估計在34, 本文作者2ALOS 衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)(感資料(0. 5m 分辨率 以及其他數(shù)據(jù)源(SP OT 、ET M 等 對

14、四川省10個極重災(zāi)縣和6個重災(zāi)縣進行了遙感解譯; 共解譯點災(zāi)害點6877處, 加上排查點4431處, 16縣范圍內(nèi)共有災(zāi)害點11308處(圖1 。并對這些災(zāi)害點的分布與發(fā)震斷層距離、坡度、高程、巖性的關(guān)系進行了統(tǒng)計分析, 形成了汶川地震地質(zhì)災(zāi)害在區(qū)域上主要沿發(fā)震斷裂帶呈“帶”狀分布和沿河流水系成“線”狀分布; 發(fā)震斷層上盤10k m 范圍、坡度20°50°范圍和高程15002000m 以下的河谷峽谷段是地質(zhì)災(zāi)害的強發(fā)育區(qū); 不同的巖性與地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育雖然沒有顯著的對應(yīng)關(guān)系, 但卻決定了地質(zhì)災(zāi)害的類型, 通常情況下, 滑坡多發(fā)生在軟巖中, 而硬巖中多發(fā)生的是崩塌等宏觀性認(rèn)識2

15、。地質(zhì)災(zāi)害的空間分布固然受地形地貌、地層巖性和人類工程活動等因素的影響, 然而對于地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害, 其空間分布則主要還是受到發(fā)震斷層的控制。前人研究多對地質(zhì)災(zāi)害與發(fā)震斷層距離的關(guān)系進行分析, 得到距發(fā)震斷層越近, 地質(zhì)災(zāi)害越發(fā)育的一般規(guī)律5, 17, 18。然而在文獻2的研究中, 筆者發(fā)現(xiàn)在距斷層距離相同時, 斷層上盤地質(zhì)災(zāi)害明顯比下盤發(fā)育; 斷層的錯列、轉(zhuǎn)折部位地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育更為集中, 這一點前人研究較少。本文在文獻2的基礎(chǔ)上, 選取都(江堰 汶(川 路、北川安縣、馬公紅光(圖1 3個地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)育區(qū)為典型, 對地震地質(zhì)災(zāi)害空間分布的斷層效應(yīng)進行了研究。 圖1汶川地震重災(zāi)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點分布

16、圖Fig . 1Regi onal distributi on of geohzards in the heavy disaster area2典型研究區(qū)如圖1所示, 選取的3個典型研究區(qū)大致分別位于發(fā)震斷層映秀北川斷層的兩端和中央位置, 野外調(diào)查和遙感解譯發(fā)現(xiàn)這3個區(qū)域都是這次地震地質(zhì)災(zāi)害的強發(fā)育區(qū), 非常具有典型性。2. 1都(江堰 汶(川 路研究區(qū)都(江堰 -汶(川 路是國道213線的一段, 沿岷江展布, 里程約90k m , 是連接汶川縣及周邊縣到都江堰的生命通道。汶川地震導(dǎo)致岷江兩岸發(fā)生了大量的崩塌、滑坡災(zāi)害(圖2 , 使都(江堰 汶(川 路嚴(yán)重?fù)p毀, 工作人員奮戰(zhàn)了3個月才將都(江

17、堰 汶(川 路搶通。該研究區(qū)內(nèi)巖性主要為巖漿巖, 映秀北川斷層從下端映秀鎮(zhèn)通過研究區(qū), 茂汶斷裂沿岷江從上端通過研究區(qū), 距震中約10km 。筆者利用震后航空影像(0. 5m 分辨率 對公路沿線的地質(zhì)災(zāi)害和道路損毀情況進行了詳細(xì)解譯, 共解譯地質(zhì)災(zāi)害點307個, 平均線密度3. 5個km -1, 共有約22km 的道路被地質(zhì)災(zāi)害沖毀或掩埋, 平均約有24%的路段被徹底損毀。圖3是對國道213線都(江堰 汶(川 段沿線典型研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布密度和公路損毀程度(堆積物占據(jù)路段的長度與統(tǒng)計路段總長度的比值 統(tǒng)計分析結(jié)果。2. 2北川安縣研究區(qū)北川安縣研究區(qū)位于北川、安縣、綿竹和茂縣四縣交界區(qū)域(

18、圖1、圖3 , 距震中約110k m , 是本次地震受災(zāi)最嚴(yán)重的區(qū)域, 區(qū)內(nèi)北川縣城被徹底摧毀, 地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害也最為典型, 本次地震觸發(fā)的最大滑坡安縣大光包滑坡、第二大滑坡綿竹文家溝滑坡及唐家山堰塞湖滑坡均在該區(qū)域內(nèi)(圖4 。該區(qū)域總面積約2809km 2, 主要巖性為板巖、 圖2都(江堰 Fig . 2 -Road study area after the Earthquake處, ; b . 斷層上盤3. 5km 處, 地質(zhì)災(zāi)害多而大圖3國道213線都(江堰 汶(川 段的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的上下盤差異Fig . 3D ifference of the geo -hazards devel o

19、pment in the hanging wall and the f oot wall al ong the Dujiangyan -Wenchuan secti on of nati onal high way 213. Destr oyed rati o means the percentage of the length of the r oad bl ocked by landslides t o the t otal length of the r oad砂巖、千枚巖、碳酸鹽巖和巖漿巖。對該區(qū)域震后A l os 遙感影像(10m 分辨率 進行詳細(xì)解譯并利用計算機自動提取地質(zhì)災(zāi)害的面

20、積, 共解譯地質(zhì)災(zāi)害點2244個, 面積約134km 2, 約占該區(qū)域總面積的5%, 地質(zhì)災(zāi)害平均發(fā)育密度為0. 8個k m-2, 平均面積約60000m 2。在不考慮地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模的情況下, 利用ARCGI S 生成了該區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害密度等值線圖如圖5所示; 通過對發(fā)震斷層進行緩沖區(qū)分析, 統(tǒng)計了距斷層不同距離內(nèi)滑坡的分布面積(表1 。表1北川安縣研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布與斷層關(guān)系統(tǒng)計表Table 1The relati onshi p of landslides t o fault withinBeichuan -Anxian study area距斷層距離/km 上盤下盤面積/km 2滑坡面積/

21、km2面積之比/(%面積/km 2滑坡面積/km2面積之比/(%018112. 915. 9695. 88. 4127213. 418. 5656. 19. 3237311. 415. 6624. 77. 5347411. 415. 5593. 66. 1457310. 614. 4563. 25. 856748. 811. 9522. 03. 867758. 211. 0502. 14. 278755. 27. 0470. 92. 089743. 64. 8450. 92. 0910733. 34. 5410. 51. 31011733. 24. 4380. 51. 41112721. 82

22、. 5360. 10. 21213701. 21. 7330. 00. 01314681. 62. 4-1415651. 92. 9-1516631. 21. 9-1617601. 32. 1-1718571. 01. 7-1819540. 40. 7-1920520. 20. 3->207780. 80. 1-合計2156103. 44. 865330. 44. 722Journal of Engineering Geology 工程地質(zhì)學(xué)報2009 圖4北川安縣震后A l os 432假彩色合成影像Fig . 4A l os 432false col or i m age of Be

23、ichuan -Anxian regi on aferW enchuan earthquake(2008年6月4日拍, JAXA 提供2. 3馬公紅光研究區(qū)通過野外調(diào)查和遙感解譯發(fā)現(xiàn)青川縣馬公鄉(xiāng)紅光鄉(xiāng)條帶區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害不僅分布密集, 且規(guī)模較大, 很具典型性。映秀北川斷裂正好貫穿此區(qū)域, 著名的東河口滑坡就分布在該區(qū)域。研究區(qū)面積約97km 2, 主要巖性為千枚巖和碳酸鹽巖。筆者利用該區(qū)域震后航空影像, 對區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害進行解譯, 共解譯地質(zhì)災(zāi)害點795處(圖6 , 面積約9. 9k m 2, 約占該區(qū)域總面積的10%, 其中滑坡327處, 面積8. 6k m 2; 崩塌468處, 面積1.

24、 3k m 2。單點地質(zhì)災(zāi)害平均面積約12500m 2, 面積大于50000m 2的有35處。同樣, 通過對發(fā)震斷層進行緩沖區(qū)分析, 統(tǒng)計了距斷層不同距離內(nèi)滑坡的分布面積(表2 。表2馬公-紅光研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布與斷層關(guān)系統(tǒng)計表Table 2The relati onshi p of landslides t o fault withinMagong -Hongguang study area距斷層距離/m 上盤下盤面積/km 2滑坡面積/2面積之比/( 面積/km 2滑坡面積/2面積之比/( 0500110. 87. 0110. 43. 75001000111. 614. 5110. 54.

25、 810001500112. 118. 8110. 32. 815002000112. 321. 180. 22. 52000250081. 518. 5-2500300040. 24. 1-合計568. 515. 2411. 43. 43217(1 黃潤秋等:汶川大地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的斷層效應(yīng)分析 圖5北川安縣研究區(qū)地震滑坡分布密度等值線圖Fig . 5The geohazard density map of Beichuan -Anxian studyarea 圖6馬公紅光研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布圖Fig . 6The geohazard distributi on of Magong -Hong

26、guang study area3地質(zhì)災(zāi)害的斷層效應(yīng)分析3. 1上/下盤效應(yīng)Abraha m s on 和So merville (1996 研究了1994年美國加利福尼亞州Northridge 地震的近場強震記錄和其他逆斷層型地震的強震記錄, 首先發(fā)現(xiàn)斷層上盤的加速度峰值系統(tǒng)地高于下盤的加速度峰值19; 俞言祥和高孟潭(2001 對臺灣集集地震的研究進一步證明了逆斷層型地震“上/下盤效應(yīng)”的存在, 且加速度峰值上盤衰減較慢而下盤衰減較快20。無論是震源機制解還是通過地震波譜分析, 都顯示本次地震的破裂方式是逆沖兼有右旋走滑運動3, “上/下盤效應(yīng)”的存在21, 22, 子。對上述3, 。 從

27、圖2都(江堰 汶(川 路研究區(qū)斷層上、下盤約3. 5km 處的航空影像上, 可以清晰地看到斷層上下盤地質(zhì)災(zāi)害分布差異非常明顯, 下盤地質(zhì)災(zāi)害少且規(guī)模小, 道路損毀情況較輕; 上盤地質(zhì)災(zāi)害分布稠密且規(guī)模相對較大, 公路損毀嚴(yán)重。由圖3看出, 以發(fā)震斷層映秀北川斷層通過的映秀鎮(zhèn)為界, 斷層上、下盤地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度有極大的差異。在斷層的上盤區(qū)域, 沿公路線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育線密度在1020k m 處為最大, 達11. 6處km -1, 公路損毀率達62%; 010k m 范圍密度雖小, 但并不代表災(zāi)害不發(fā)育, 而是該段上災(zāi)害的單個體積更大。上盤030k m 范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點的發(fā)育線密度平均約為6. 8處

28、k m -1。而在斷層的下盤, 地震地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的線密度為0. 50. 8處km -1, 僅為上盤地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度的1/10。從圖5可以看出, 該區(qū)域地震地質(zhì)災(zāi)害的分布主要有3個集中分布區(qū), 分別位于北川、安縣和綿竹境內(nèi), 密度達到3. 56個k m -2。值得注意的是:3個集中分布區(qū)均位于發(fā)震斷層映秀北川斷層的上盤。從表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看, 斷層上盤滑坡面積為103. 4k m 2, 占該研究區(qū)滑坡總面積的77%, 下盤滑坡面積為30. 4km 2, 上盤滑坡面積是下盤滑坡面積的3倍多。斷層上盤07k m 范圍內(nèi)各緩沖區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害所占面積比均大于10%, 最大的是12k m 緩沖區(qū), 達18.

29、 5%, 而下盤沒有大于10%的; 上盤05k m 范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害所占的面積比為16%,下盤為8%, 只有上盤的一半; 上盤510k m 范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害所占的面積比為7. 8%, 下盤為2. 7%, 只有上盤的1/3;上盤在距發(fā)震斷層大于20k m 的范圍內(nèi)仍有少量小滑坡分布, 而下盤大于12km 后便基本沒有滑坡發(fā)生?？梢姟吧?下盤效應(yīng)”在該研究區(qū)表現(xiàn)的也很顯著。從圖6可以定性的認(rèn)識到該區(qū)域內(nèi)斷層上盤地質(zhì)災(zāi)害不僅分布密度大, 且滑坡規(guī)模也較下盤大, 斷層“上/下盤效應(yīng)”明顯。從表2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看區(qū)內(nèi)有546, 面積8. 5k m 2, 占上盤總積的15. 害平均面積為2; , 1. 4km

30、2, 占積. , 質(zhì)災(zāi)害點平均面積為22, 6倍之多, 面積比是下盤的4. 5倍, 單個地質(zhì)災(zāi)害面積是下盤的2. 7倍, 表明斷層“上/下盤效應(yīng)”極為顯著。圖7研究區(qū)大型滑坡分布與斷層關(guān)系圖Fig . 7The relati onshi p of large landslides t ofault within the study areas此外, 筆者還對上述3個典型研究區(qū)內(nèi)圖上面積大于50000m 2的85個大型滑坡的分布與斷層的關(guān)系進行了統(tǒng)計(圖7 。有72個大型滑坡位于發(fā)震斷層映秀北川斷裂的上盤, 占總數(shù)的85%, 還有13個雖然位于映秀北川斷層的下盤, 但又都位于江油灌縣斷裂在這次地

31、震中被激活段的上盤, 這13個大型滑坡是在映秀北川斷裂和江油灌縣斷裂雙重作用下發(fā)生的, 所以也可以認(rèn)為統(tǒng)計的85個大型滑坡都位于發(fā)震斷層的上盤。綜上所述, 斷層“上/下盤效應(yīng)”在汶川地震地質(zhì)災(zāi)害的分布上表現(xiàn)尤為明顯, “上/下盤效應(yīng)”不僅表現(xiàn)為發(fā)震斷層上盤較下盤地質(zhì)災(zāi)害分布密度大, 分布范圍更廣, 還表現(xiàn)為上盤地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模也遠(yuǎn)較下盤大。3. 2距離效應(yīng)由表1和表2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知, 總體上, 本次地震觸發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害距發(fā)震斷層越遠(yuǎn), 地質(zhì)災(zāi)害分布密度越小, 這與前人研究結(jié)果一致12。仔細(xì)分析還有一些更具體的規(guī)律。首先, 由于上述斷層“上/下盤效應(yīng)”的影響, 距發(fā)震斷層相同距離范圍內(nèi), 上盤地質(zhì)災(zāi)

32、害的發(fā)育密度明顯高于下盤, 這已經(jīng)在斷層的“上/下盤效應(yīng)”中做了詳細(xì)的闡述。其次, 在文獻2km 內(nèi), 但從表2斷層上盤的7k , , 面積比均大于10%。地質(zhì)災(zāi)害最發(fā)育的區(qū)域是距斷層12k m 范圍內(nèi), 地質(zhì)災(zāi)害點所占面積比達18. 5%; 斷層上盤711km 范圍和下盤05km 范 圍可劃為地質(zhì)災(zāi)害的中等發(fā)育區(qū), 地質(zhì)災(zāi)害點所占面積比為4%10%; 其他范圍為本次地震地質(zhì)災(zāi)害的弱發(fā)育區(qū)。此外, 對其中85個大型滑坡的統(tǒng)計來看(圖7 , 其中有39處(46% 距斷層距離小于1k m , 有74處(87% 大型滑坡位于距斷層距離5k m 范圍以內(nèi), 大光包滑坡、文家溝滑坡和東河口滑坡等巨型滑坡

33、都分布在該范圍內(nèi), 只有3處大型滑坡分布在10km 范圍以外。這說明大型滑坡的分布同樣受發(fā)震斷層的控制, 地震波對坡體的強烈沖擊是觸發(fā)大型滑坡的決定性因素。距發(fā)震斷層越近, 地震波對坡體的作用越為強烈, 就越容易觸發(fā)大型滑坡; 反之, 滑坡崩塌規(guī)模也就相對較小。3. 3拐點及錯列部位效應(yīng)野外調(diào)查和遙感解譯均發(fā)現(xiàn)映秀北川的幾個轉(zhuǎn)折和錯列部位均是地質(zhì)災(zāi)害的強發(fā)育區(qū)。從圖5北川安縣研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布密度圖上, 發(fā)現(xiàn)該區(qū)域3個地質(zhì)災(zāi)害集中區(qū)不僅是分布在斷層的上盤, 而且, 恰好都分布在映秀北川斷裂帶的局部錯列和轉(zhuǎn)折部位, 尤其是北川附近的這個集中區(qū), 更是對應(yīng)了震后測到斷層錯動量最大的地區(qū)。這似乎表明

34、, 這些斷裂的轉(zhuǎn)折和錯列部位是斷層的局部“鎖固段”, 它們在地震過程中, 由于斷層整體的錯動而被進一步的剪斷、破裂, 從而釋放出更多的能量, 產(chǎn)生局部更為強烈的震動, 形成次級“震源”和地質(zhì)災(zāi)害的集中發(fā)育部位。3. 4方向效應(yīng)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的滑動方向主要受地形條件的控制, 通常由于龍門山兩側(cè)的水系多為垂直龍門山走向及龍門山斷裂帶發(fā)育, 因此, 自然條件下, 滑坡的滑動方向應(yīng)該多為平行龍門山走向和斷層走向方向, 即NE S W 向。85處大(巨 (圖8 。, , 但主體方E 向的, 即與發(fā)震斷層的走。這表明, 在強震作用下, 地形, 起控制作用的是強震地震波在垂直斷層方向的傳播, 正是由于地震波

35、在垂直斷層方向具有最大的強度, 從而將坡體在這個方向上震裂、拋出, 出現(xiàn)一系列" 拋射型" 的大型滑坡崩塌。這同時也表明, 地震波和地面運動的強度具有顯著的方向性, 在垂直斷層方向最強。實際上, 上述現(xiàn)象與建筑物震損調(diào)查中, 發(fā)現(xiàn)平行斷層的建筑物損毀嚴(yán)重(受垂直于斷層的地面運動影響最大 , 而垂直斷層的建筑物損毀相對較輕的現(xiàn)象是一致的。圖8研究區(qū)大型滑坡滑動方向玫瑰圖Fig . 8Rose diagra m of sli p directi on fr omlandslides within study area3. 5烈度效應(yīng)將北川安縣研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害密度圖與地震烈度分區(qū)

36、圖進行疊加(圖5 , 可見, 總的來說烈度越高地質(zhì)災(zāi)害點分布密度也越大。3個地質(zhì)災(zāi)害集中分布區(qū)均分布在度、度烈度區(qū)。表3是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度與烈度的關(guān)系統(tǒng)計, 可見, 度區(qū)災(zāi)害點的密度與度區(qū)的相當(dāng), 度區(qū)就產(chǎn)生了大幅度的下降, 只有前兩者的1/3;而度區(qū)更降到度區(qū)或度區(qū)的1/10。可見, 地震地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在度及其以上的區(qū)域內(nèi)。表3典型研究區(qū)各烈度區(qū)地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計表Table 3Relati onshi p bet w een the distributi on ofgeohazards and seis m ic intensity烈度災(zāi)害點個數(shù)個數(shù)百分比/(%面積/km2災(zāi)害點密度/個km-

37、2733. 25611. 750. 1226711. 90622. 440. 43133059. 271100. 582157425. 581. 21包滑坡和文家溝滑坡都位于度區(qū)內(nèi), 度區(qū)和度區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度也基本一致。這主要是由于地震烈度是根據(jù)房屋建筑的損毀情況來確定的, 因此, 地質(zhì)災(zāi)害的頻度與規(guī)模與烈度區(qū)可能存在不完全對應(yīng)的現(xiàn)象。4結(jié)論(1 本次地震的破裂方式是逆沖兼有右旋走滑運動, 逆斷層型地震的“上/下盤效應(yīng)”在汶川地震地質(zhì)災(zāi)害的分布上表現(xiàn)非常明顯的。“上/下盤效應(yīng)”不僅表現(xiàn)為發(fā)震斷層上盤較下盤地質(zhì)災(zāi)害分布密度大, 分布范圍更廣, 還表現(xiàn)為上盤的地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模也較下盤大。(2 總體

38、上距發(fā)震斷層越遠(yuǎn), 地質(zhì)災(zāi)害分布密度越小。地質(zhì)災(zāi)害的強發(fā)育區(qū)是在斷層上盤的7k m 里范圍以內(nèi), 而最發(fā)育區(qū)是斷層上盤12k m 范圍內(nèi), 斷層上盤711km 范圍和下盤05k m 范圍可劃為地質(zhì)災(zāi)害的中等發(fā)育區(qū); 距發(fā)震斷層距離的遠(yuǎn)近決定了地震波震動的強弱, 因而也控制了地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模, 研究區(qū)絕大多數(shù)的大型滑坡都分布在距斷層5k m 范圍內(nèi), 大于10k m 發(fā)生大型滑坡的可能性很小。(3 斷裂的轉(zhuǎn)折和錯列部位在地震過程中, 由于斷層整體的錯動而被進一步的剪斷、破裂, 從而釋放出更多的能量, 產(chǎn)生局部更為強烈的震動, 是地質(zhì)災(zāi)害的集中發(fā)育部位, 大型地質(zhì)災(zāi)害也往往發(fā)生在這些部位。(4 汶川

39、地震滑坡在空間上沿映秀-北川斷裂展布方向NE -S W 呈帶狀分布, 滑坡滑動的優(yōu)勢方向為NW -SE, 與映秀北川斷裂的空間展布方向基本垂直。(5 地震地質(zhì)災(zāi)害主要集中發(fā)育在度及其以上烈度的區(qū)域內(nèi)。其中, 度區(qū)災(zāi)害密度與度區(qū)的基本相當(dāng), 達到1. 21個km -2, 最大密度達5. 59個km -2; 1/3,為0. 43個-2; 而度區(qū)或度區(qū)的10. 個2參考文獻1黃潤秋. “512”汶川大地震地質(zhì)災(zāi)害的基本特征及其對災(zāi)后重建影響的建議J .中國地質(zhì)教育, 2008, (2 :2124.Huang Runqiu .Characteristics of geol ogical disaste

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