2) 中国昆明 650224 云南省地震局
2) Yunnan Earthquake Agency, Kunming 650224, China
青藏高原东南缘的横断山脉,是印度板块与欧亚板块强烈碰撞造山作用形成的一个独特的地质—地理单元。它是位于藏东、川西和滇西一带NS走向山脉的总称,因其高山、深谷相间,阻断东西往来而得名。横断山脉主要由伯舒拉岭、高黎贡山、他念他翁山、宁静山、怒山、碧罗雪山、云岭、雀儿山、沙鲁里山、大雪山、折多山、锦屏山,以及向南延伸的雪龙山、老君山、雪邦山、点苍山、哀牢山、无量山等组成(王义昭,2006)。横断山区发育的金沙江、澜沧江、怒江3条大河紧密相邻,自北而南平行流经其间,构成独特的纵向岭谷区,称之为“三江”并流区。青藏高原的强烈隆起造成“三江”并流区地壳强烈挤压,形成世界上数条山脉和大江间隔挤得最窄、靠得最拢的地区。在河谷地带,随处可见强烈挤压褶皱和大规模平移剪切作用留下的构造变形形迹。
该区是研究青藏高原隆升对云贵高原自然环境演化影响的关键地区。金沙江、澜沧江和怒江随着青藏高原隆起而强烈下切,形成高差巨大(高差一般在1 000 m以上,不少地段超过2 500 m)、河谷深切的高山峡谷地貌,原有的高原面被肢解而变得支离破碎。群山高耸,峡谷林立,是“三江”并流区的主要地貌特征,如著名的怒江大峡谷。与此同时,巨大的地形高差、陡峻的斜坡地貌和强烈的地表岩体风化,使得河谷地带滑坡、崩塌等地质灾害频繁发生,时常阻塞江河与交通,严重威胁当地的社会经济发展和人民生命财产的安全。因此,开展该地区滑坡等地质灾害及其成因研究,不仅有助于深化青藏高原东南缘自然环境演化规律的认识,对加强该地区脆弱的地质生态环境治理也有着更多的实际价值。
2 研究内容影响滑坡发育的因素有很多,除地形、地貌、岩性、岩体结构、降水等因素外,尚有着更为重要的活动断层因素。在活动构造发育的山区,地表过程的特殊性及其灾害效应是工程地质和岩土工程界多年来一直关注但仍未很好解决的问题(张永双等,2011)。一个地区滑坡地质灾害的起因、分布与演化,通常由活动构造所控制,同时决定着地质灾害严重的程度。活动构造与滑坡的关系,并非仅仅表现在大地震发生过程中,在非地震作用状态下同样能导致滑坡的发生(常昊等,2021)。为查明澜沧江上维西县叶枝镇的滑坡类型、基本特征和成因机制,以叶枝松散层滑坡为研究对象,在野外地质、地貌调查的基础上,重点分析滑坡的成因机制,旨在为与活动断层相关的滑坡防治和监测预警提供基础的地质调查成果及研究方法。
3 研究结果 3.1 滑坡基本特征滑坡位于云南省维西县叶枝镇澜沧江T3阶地上。滑坡面积为50×100 m2,主滑方向270°,为一松散层滑坡,滑坡物质主要由近水平状砾石、砂土和含砾黏土组成(图 1)。虽然滑坡规模不大,但经过仔细考察滑坡体的结构面,发现在滑坡体的中部和南、北边缘发育有3组活动断层。位于滑坡中部的断层产状为0°∠65°,为EW向正断层,错距约3 m。滑坡北部北缘的断层产状为30°∠50°,为NE向正断层。滑坡南部边缘的断层产状为220°∠75°,为NW向高角度正断层。
以上3组断层均发育在T3阶地含砾黏土层、砂层及砾石层中,其活动时代基本一致。其中滑坡体中部的EW向断层位错最为明显,现以其为代表分析其最新活动时代。
由断层剖面可见,断层断错了浅褐色含砾黏土层(层②)、深灰色中—细砂层(层③)和下部浅褐色含砾黏土层(层④),最大垂直位错量达3 m,但未断错上覆全新世褐红色壤土层(图 2)。据计凤桔(2000)和常祖峰等(2016)对滇西怒江、澜沧江及其一级支流的阶地形成时代的研究成果,T3阶地顶部的形成时代一般在3.5万年上下。根据上述断错的地层时代和上覆地层情况分析,该断层最新的活动时代应为晚更新世。
根据野外地质调查和分析,在滑坡的中部、南北边缘均有活动断层发育,滑坡的形成与活动断层作用有着密切的关系。活动断层,对于滑坡的形成与发展有着以下影响:①活动断层运动破坏了滑坡的土体结构,直接影响着斜坡的稳定;②由于活动断层的长期作用,断层附近岩土体结构碎裂,地表风化强烈,为滑坡提供了重要的松散堆积物;③活动断层面是胶结程度很差的结构面,沿这些结构面是地表水下渗的重要通道,为滑坡灾害的发生提供了有利的工程地质条件。
由于活动断层的存在,此类滑坡的稳定性较差。而且,随着断层的持续活动和时间的推移,滑坡还会不断发展、扩大,这将是以后重点监视的对象。
4 结束语维西县叶枝滑坡是位于澜沧江T3阶地上的松散层滑坡。在滑坡体的中部和边缘发育有3组活动断层,滑坡的形成与活动断层有着密切的关系,滑坡是活动断层不断作用的结果。在“三江”并流区,此类由活动断层控制和孕育的滑坡颇为常见,如在金沙江上游随处可见活动断层作用诱发的大型和特大型滑坡。
进一步分析发现,活断层与深切河谷的交切部位具有“构造闸门”效应。因为在这些部位深切河谷岩体中的卸荷节理更为发育,断层活动导致的岩土体碎裂化更加突出,频繁地震造成的累积破坏效应更加显著,因而更易于出现强震触发的大型滑坡堵江事件。因此,深入研究这一特殊效应,既是重建“活断层→地震→滑坡→堵江→溃决洪水”灾害链过程的关键环节,也有助于更好地理解三江河谷的演化进程。
常昊, 常祖峰, 刘昌伟. 金沙江断裂带活动与大型滑坡群的关系研究: 以金沙江拿荣-绒学段为例[J]. 地震地质, 2021, 43(6): 1 435-1 458. |
张永双, 苏生瑞, 吴树仁, 等. 强震区断裂活动与大型滑坡关系研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(2): 3 503-3 513.. |