本文转自:中科院之声同震滑坡是最具破坏的地震次生灾害之一|研究揭示坡度和断层距是同震滑坡易发性主控因素

本文转自:中科院之声
本文转自:中科院之声同震滑坡是最具破坏的地震次生灾害之一|研究揭示坡度和断层距是同震滑坡易发性主控因素】同震滑坡是最具破坏的地震次生灾害之一 , 可以造成大范围严重的破坏 , 尤其是山区 。 了解同震滑坡的易发性控制因素是预测潜在地震区同震滑坡易发性、危险性和风险性的基础 , 对防震抗灾具有重要意义 。 然而 , 控制同震滑坡发生的因素众多 , 包括气象水文、地形地貌、地质构造、地层岩性、岩体破碎程度、同震断层、地震、场地烈度、人类活动、土地利用等 , 各个因素之间相互影响、相互依存 。 为此 , 前人发展了信息量法、主成分分析法、频率比法、多元统计方法、逻辑回归方法、蒙托卡罗方法、模糊数学方法、神经网络方法等来开展同震滑坡易发性、危险性及风险性的评价 。 然而由于主控因素不明 , 现有研究往往要采集各因素的海量数据 。 在讨论各因素与同震滑坡空间分布的统计关系的基础上 , 开展潜在震区同震滑坡易发性、危险性及风险性评价 , 难以高效准确实现同震滑坡空间分布预测 。
针对上述问题 , 中国科学院地质与地球物理研究所工程师邹宇、研究员祁生文、副研究员郭松峰等 , 以2014年8月3日中国云南省鲁甸县发生的Mw6.1级地震为例开展研究 。 该地震由前期未测绘的隐伏断层(包谷垴-小河断层)引发 , 同震滑坡分布并未沿发震断层两侧展布 , 如汶川地震等揭示的情况 。 基于建立的同震滑坡及影响因子数据库 , 研究人员通过空间分析揭示了同震滑坡空间分布的主控因素 。 通过对震前、震后山体滑坡数据进行分析 , 结合图像解译和实地调查 , 在面积为704.7km2的研究区内 , 共识别出1414个滑坡 , 建立了鲁甸地震滑坡空间数据库(图1) 。 详细绘制了研究区构造、岩性等地质背景图 。 研究利用地理信息系统(GIS)分析滑坡的空间特征 , 通过GIS空间分析 , 表征了滑坡发生与坡度、高程、坡向、地震烈度、距发震断层距离(以下简称“断层距”)、距震中距离、岩性、距非发震断层距离、距河流距离、距公路距离等因素之间的相关性 。
研究人员利用空间分析方法 , 分析了各个因素与同震滑坡易发性之间的关系 , 在此基础上 , 利用曲线下面积方法 , 对各个因素之间的相关性展开研究 。 通过统计分析发现 , 坡度和断层距是同震滑坡易发性的两个控制性因素 , 随着断层距的增加 , 同震滑坡发育密度呈明显的指数下降趋势 , 但随着坡度的增大 , 同震滑坡密度表现出良好的韦伯累积分布(图2和图3) 。 其他因素的影响受到这两个因素的控制 , 对同震滑坡易发性的贡献通过坡度和断层距两个因素得以体现 。 以高程为例 , 研究分析了坡度、断层距与高程之间的关系 。 在700-1200m范围内的高程区域 , 边坡坡度在10°以下的百分比约9% , 在20°以下的百分比约28%;而在>2700m范围内的高程区域 , 边坡坡度在10°以下的百分比约为30% 。 在20°以下的百分比约74% 。 可见 , 随着高程的增加 , 边坡坡度逐渐降低(图4) 。 与此同时 , 在700-1200m范围内的高程区域 , 断层距在3km内的百分比约为29% , 在6km内的百分比约为52%;而在>2700m的高程区域 , 断层距在3km内的百分比约为0 , 在6km内的百分比约为18% 。 可见 , 随着高程的增加 , 断层距逐渐增加(图5) 。 该研究阐述了坡度、断层距与高程的关系 , 揭示随着高程的增加 , 滑坡密度逐渐下降的现象是由坡度、断层距控制的结果(图6) 。
该研究表明 , 对于隐伏的同震断层 , 其同震滑坡易发性和非隐伏同震断层易发性类似 , 比如汶川地震(Qietal,2010) , 坡度和断层距两个因素是其控制性因素 。 该研究对于同震滑坡易发性的预测评价具有重要意义 。