积石山地震区位于青藏高原东部的南北向地震带,地质构造活动活跃,存在大量逆断层及逆走滑断层。自公元前4200年以来全球气候显著恶化,导致极端洪水事件频率的增加,极端暴雨频发,山洪和泥石流普遍发生。此外,盆地内外存在的多个自全新世以来活跃的大断层,导致频繁的地震活动,显著降低了周围山体的坡稳定性并引发滑坡。2023年12月18日中国甘肃积石山发生的6.2级地震引发了河流阶地滑坡,为了探讨地貌、构造和人类活动如何共同导致此次灾害,兰州大学研究人员以积石山地震引发的黄河第三阶地滑坡-泥流为例进行了研究。
研究表明,在中国黄河上游的河阶地区,尤其是人类定居区和农业种植区,易受地震引发的黄土液化影响。此次滑坡-泥流的成因包括:地震加载下在优先通道内首先形成的黄土液化,覆盖层砂层和液化的黄土在重载作用下向通道迁移,提供了堆积区的物质来源。同时,液化区内相对坚硬的覆盖层在软黄土上发生塑性流动,最终形成滑坡-泥流的堆积结构。此次滑坡-泥流事件发生在前山阶地,这里的液化物质为黄土和砂层。两种材料的共同液化使得该事件的成因、动力过程及灾害效应与以往单一物质液化事件有显著差异,形成了一种新型的失效模式-砂土层和黄土层双重液化主导的滑坡-泥流破坏模式。这一新型失效模式依赖于三大关键条件:地层结构与特定地貌单元、构造活动、农业灌溉增加液化材料的饱和度。
尽管积石山地震后拉脊山弧形断层大规模破裂的可能性减小,但未来仍有可能发生中强地震。研究结果警示,亟需在构造活动频繁地区的河流阶地灌溉区域开展滑坡易发性评估。震后重建必须认识到引洪灌溉增加的长期风险,作者提出了滑坡的关键防治措施及具体策略。相关研究成果发表于《Natural Hazards》[1]。
[1] 2023 Jishishan
Earthquake-triggered River Terrace Landslide Enabled by Tectonic and Human
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