巴塘断裂黄草坪段地震地裂缝破裂特征及成因机理研究

地裂缝是地表岩土体内产生线性破裂的一种地质灾害,其中构造型地裂缝形成和发展与活动断层的运动特征密切相关。现有构造型地裂缝的报道大多与断层蠕滑活动有关,而针对断层黏滑运动(地震)所形成的地裂缝通常统一划分为地震地表破裂带,主要注重对其分布特征的调查,而针对其中单条地裂缝破裂特征和成因机理研究较为少见。本文以巴塘断裂在黄草坪段所形成的地裂缝为研究对象,通过野外地质调查、无人机测绘、野外槽探、物探等手段,揭示了地裂缝的浅-中-深几何结构及其成因机理。巴塘断裂在黄草坪段形成一槽谷地貌,地裂缝在槽谷中表现为一条具有线性特征的地貌陡坎S_(1),坎高为0.26±0.03m。横跨槽谷的探槽揭露出陡坎下部及两侧密集发育有18条地裂缝,根据地裂缝贯通上覆地层的情况可大致划分出3个活动时期,可能代表巴塘断裂全新世以来的3次地震事件,部分地裂缝贯通至地表与S_(1)陡坎相连,这可能是1870年巴塘M 7^(1)/_(2)地震所致。横跨槽谷的地震反射剖面中表现出槽谷边界受控于两条相向而倾的铲型断裂,两条断裂共同形成了“Y”字型拉张地堑结构,而在地堑内部表现出有近直立的反射层变形带,位置大致可与陡坎S_(1)对应。全新世以来,巴塘断裂在右旋走滑过程中,在局部近地表形成多级“Y”字型拉张地堑构造,而地堑内部地裂缝密集发育,且地裂缝形成及贯通上覆土层过程与巴塘断裂地震活动密切相关,因此该地裂缝形态受巴塘断裂几何结构控制,活动期次与巴塘断裂的强震活动相对应,具有典型地震地裂缝的特点。

川西巴塘断裂带地质灾害效应与典型滑坡发育特征

【研究目的】川西巴塘断裂带地质背景复杂,研究地质灾害发育特征,有利于揭示活动断裂带的地质灾害效应。【研究方法】本文在巴塘断裂带地质灾害成灾背景分析和野外调查研究的基础上,剖析了区域地质灾害分布规律与典型滑坡发育特征,探讨了巴塘断裂带的地质灾害效应。【研究结果】研究认为:(1)巴塘断裂带附近碎裂岩体结构为地质灾害孕育提供了物质基础,断裂剧烈活动(地震)或蠕滑直接诱发地质灾害,断裂带强烈地质灾害效应主要发生在断裂两侧3000 m范围以内;(2)巴塘断裂带地质灾害具有点多面广、分布不均、局部集中等特点,金沙江干流沿岸深切峡谷区发育大量蠕滑型滑坡和历史地震堵江滑坡;(3)巴塘断裂带地震滑坡和古滑坡发育,部分滑坡直接跨越断层,受断裂、降雨和人类工程等内外动力作用的综合影响,局部复活明显。【结论】巴塘断裂带对区域地质灾害发育分布具有显著的控制作用,巴塘断裂带部分居民点和公路存在地质灾害风险,城镇规划区应远离河谷岸坡和泥石流堆积扇等易受地质灾害影响区域。研究成果对于认识青藏高原东缘活动断裂带地质灾害效应和防灾减灾具有重要的科学意义。

玉树巴塘断裂晚第四纪滑动速率及其构造意义

玉树巴塘断裂是甘孜-玉树断裂带玉树段的一条主要的分支断裂,沿线发育第四纪巴塘盆地、波洛滩和当涌滩。通过遥感影像解译、野外构造地貌填图、断层剖面分析以及断错地貌面的光释光和^14C年代测定,发现该断裂沿线河流阶地、洪积扇断错明显,是一条以左旋走滑为主,兼具逆冲分量的全新世活动断裂。该断裂最新活动时代为全新世晚期,距今2.72 ka。晚更新世晚期以来的左旋滑动速率为2.3~3.7 mm/a,垂直滑动速率为0.2~0.6 mm/a,该断裂在甘孜-玉树断裂带玉树段起着变形分解作用,吸收了玉树段内约1/3的走滑变形。研究结果可以解释甘孜-玉树断裂带内玉树断裂走滑速率偏小的构造现象,并为评价甘孜-玉树断裂带玉树段的地震危险性提供基础资料。

青藏高原巴塘断裂带地震滑坡危险性预测研究

全新世以来青藏高原东部巴塘断裂带活动强烈,地形地貌和地质构造复杂,历史地震频发,并诱发大量滑坡灾害。基于巴塘断裂带地震滑坡长期防控的需要,在分析区域地质灾害成灾背景和发育分布特征的基础上,采用Newmark模型完成了巴塘断裂带50年超越概率10%的潜在地震滑坡危险性预测评价,并完成地震滑坡危险性区划。结果表明:巴塘断裂带及其临近的金沙江断裂带区域、金沙江及其支流沿岸具有较高的潜在地震滑坡危险性,地震滑坡危险区具有沿断裂带和大江大河等峡谷区分布的总体趋势,受活动断裂和地形地貌影响显著;距离断层越近、坡度越大的斜坡,地震滑坡危险性越高;规划建设中的川藏铁路经巴塘县德达乡、白玉县沙马乡,向西北延伸,跨越金沙江,可以穿越较少的地震滑坡危险区,金沙江水电工程规划建设需加强潜在地震滑坡危害研判及防控。巴塘断裂带潜在地震滑坡危险性评价结果可为区域城镇开发和重大工程规划建设的地震滑坡长期防控提供科学参考。

川西巴塘断裂带黄草坪滑坡形成机制

青藏高原东缘巴塘断裂带内地震滑坡大量发育,部分保存有堵江证据,是该区历史构造活动的良好地质载体。以川西地区巴塘县黄草坪滑坡为研究对象,通过遥感解译、现场调查、地质时代测年、工程地质分析等方法,对滑坡发育特征和形成演化过程进行研究。结果表明:(1)黄草坪滑坡为巴塘断裂带内全新世大型岩质滑坡,发育于中—下寒武统灰岩和板岩中,体积为142.5×10^(4)~237.5×10^(4)m^(3),历史上曾堰塞巴曲,现今残留滑坡坝、湖相沉积物等滑坡堵江证据;(2)滑坡堰塞湖形成于约7.75 ka B.P.,滑坡坝在约1.07 ka B.P.之后发生溃决,堰塞湖存续时间大于6.68 ka;(3)黄草坪滑坡由降雨、冰川和冻融作用直接诱发形成的可能性较小,巴塘断裂带剧烈活动引起的强烈地震可能是直接诱因,在强震作用下坡脚处断层附近的板岩首先发生剪切破坏,上部灰岩结构面劣化并形成贯通滑面,滑体整体启动并高速下滑堵塞巴曲形成堰塞湖。该研究成果不仅可以为区内类似地震滑坡的形成机制分析提供参考,同时佐证了巴塘断裂带为全新世活动断裂带,对分析巴塘断裂带活动性与完善重建区域构造活动历史具有重要意义。

乌兰乌拉湖-玉树断裂东段晚第四纪滑动速率

乌兰乌拉湖-玉树断裂是巴颜喀拉地块与羌塘地块分界地带的一条重要活动断裂。该断裂东段晚第四纪以来活动强烈,断错地貌特征明显,为全新世活动的左旋逆冲断裂。利用后差分GPS对阶地与洪积扇断错地貌进行了精细测量,并结合碳十四(14C)和光释光(OSL)测年结果对地貌面年代进行限定,获得该断裂东段晚更新世晚期以来的垂直位错量为5.5～6.3m,平均垂直滑动速率为0.23～0.28mm/a;全新世以来的垂直位错量为2.2～4.3m,平均垂直滑动速率为0.40～0.63mm/a;晚第四纪以来的平均左旋滑动速率为4～6mm/a。为该断裂的地震危险性分析和相邻活动地块的运动学特征探讨提供了基础资料。

基于加权证据权模型的青藏高原东部巴塘断裂带滑坡易发性评价

巴塘断裂带位于青藏高原东部,呈北东—南西向展布,全新世活动强烈,沿断裂带崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害极为发育。基于遥感解译和野外地质调查,在巴塘断裂带两侧10 km范围内识别出滑坡93处;在分析滑坡空间发育特征的基础上,选取地形地貌(地面高程、地形坡度和地形坡向)、地形湿度指数、地层岩性、活动断裂、降雨量、水系、人类工程活动和植被覆盖等10个因素作为滑坡易发程度的主控因素,采用加权证据权法建立滑坡易发性评价模型,开展巴塘断裂带滑坡易发性评价;成功率(ROC)曲线检验结果表明此次滑坡易发性评价的准确率为82.3%。采用基于自然断点法将滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发和低易发4个级别,结果表明滑坡易发性受巴塘断裂带和河流控制显著,极高易发区和高易发区主要分布在巴塘断裂带、金沙江和巴曲河谷及一级支流两侧,中等易发区主要分布在巴曲各支流中上游,低易发区主要分布在人类工程活动弱的高山地带以及地形相对平缓的区域。滑坡易发性评价结果很好地反映了巴塘断裂带现今滑坡发育分布特征,对该区重大工程规划建设和防灾减灾具有科学指导意义。

川西巴塘茶树山滑坡发育特征及形成机理

川西巴塘茶树山滑坡位于金沙江断裂带和巴塘断裂带的交汇处,区内地质构造复杂,新构造活动强烈,大型滑坡频发。茶树山滑坡为一古滑坡堆积体复活形成的滑坡。该滑坡自2001年7月首次出现滑动变形之后以蠕滑变形为主,不断的变形作用促使滑坡变形速度加快,滑坡体上出现了各种滑动形迹,于2006年1月7日发生大规模滑动。该滑坡目前仍处于不稳定状态,滑坡体变形破坏迹象较为明显,有进一步发生变形破坏的可能。在野外调查的基础上,对茶树山滑坡滑带土进行了大型直剪试验研究,获得了不同含水率条件下的滑带土抗剪强度变化规律,结果表明随含水率增大滑带土强度有明显减小的趋势。综合野外调查、物探钻探以及试验分析认为茶树山滑坡的形成机理为:受断裂构造作用,岩体结构面密集发育,岩体破碎程度高,岩土体力学性质差;上部透水层和下部隔水层的二元结构为滑坡体的富水提供了有利条件,强降雨作用使滑坡稳定性处于临界状态,渠水入渗和冻融作用直接诱发滑坡的发生。采用FLAC^(3D)对目前茶树山滑坡的稳定性进行模拟,结果表明,在强降雨条件下滑坡体出现明显的变形迹象,滑移面即将贯通,可能再次发生大的滑动。从滑坡形成机理角度考虑,加强排水、避免渠水再次入渗可以有效地控制坡体稳定性。

青海玉树巴塘断裂晚第四纪活动性研究

青海玉树巴塘断裂为甘孜-玉树断裂玉树段一条NWW向分支断裂,以左旋走滑为主,兼微量逆冲。断裂沿线错断地貌明显,以错断洪积扇、冲沟、河流阶地为主。通过遥感图像解译、野外构造填图、断层沉积物的测年限定出巴塘断裂的水平走滑速率为2.21~3.43mm/a,垂直滑动速率为0.16~0.45mm/a。另外,综合分析巴塘断裂承担了甘孜-玉树断裂玉树段近2/5的走滑变形。

玉树地区巴塘断裂第四纪以来活动性研究

甘孜-玉树断裂带是一条走向NWW,以左旋走滑为主,兼具逆冲分量的全新世活动断裂。甘孜-玉树断裂带中的各种错动地貌都十分发育,且保存完好。本文以甘孜-玉树断裂带玉树段巴塘断裂的地质地貌为研究对象,通过对野外的一些详细调查并结合前人的研究成果对该段晚第四纪活动性进行研究,发现该断裂带沿线上的河流阶地、冲沟错位明显。同时也可为评估甘孜-玉树断裂的长期地震危险性提供资料。最后计算出甘孜-玉树断裂带玉树段巴塘断裂滑动速率每年为2.21mm^3.04mm。

浅层地震勘探在巴塘断裂活断层填图中的应用

巴塘断裂活断层填图中,针对第四系覆盖层较厚,断层出露较差、地表形迹、地貌特征不明显的部位,采取浅层地震勘探方法探测。在上莫西村、松多村至竹巴龙村共布设7条测线,解译浅层地震数据可精确定位活断层位置,查明其几何学特征,工作区内巴塘断裂通过测线处的覆盖层厚度约10~100m,巴塘断裂北端并未止于上莫西村,有往北延伸的趋势。

基于DEM的巴塘盆地成因分析

以乌兰乌拉湖-玉树南段(巴塘乡断裂)与玉树断裂之间的盆山分布区为研究区,基于SRTM3(90)DEM数据,运用Arc GIS10.2,通过遥感影像解译、剖面分析、起伏度分析对巴塘盆地的构造地貌特征进行了详细分析,得到以下几点认识:1巴塘盆地南缘山区沟谷纵横分布且河谷切割相对较深,为巴塘盆地物质堆积的主要物源区;2在断层两盘运移方向方面,巴塘乡断裂表现出了逆冲走滑的断层特征;3昌都-羌塘地块和巴颜喀拉地块运移所造成的压扭性应力环境是造成巴塘盆地形成以及盆地南北两缘山地地形形态差异明显的根本原因。

东川坝塘水库建库地质条件及防渗工程

坝塘水库是利用天然构造溶蚀洼地作库盆的注入式水库。地质条件复杂,水库地处高地震烈度区(地震基本烈度为9度),同时库盆悬托,库周是低邻谷,存在灰岩喀斯特渗漏、喀斯特塌陷、不均匀沉陷等问题。本文论述建库存在的工程地质问题和相应的工程措施进一论述。