Geomorphology & Landslides:2022年Ms 6.8走滑型泸定地震同震滑坡空间展布、几何形态和发震构造研究

地震诱发滑坡作为一种重要的次生地质灾害,通常发生在地震期间或地震后不久,具有数量大、规模大、分布广、机制复杂、伤亡严重、经济损失严重以及长时间的地震后效应等特点。对地震滑坡发生机制、分布模式及相关影响因素的深入了解,可以为地震灾害的预防和减轻提供科学支撑,同时有助于理解灾害链的发展和区域地貌的演化过程。

2022年9月5日12:52,中国四川省甘孜州泸定县发生了一次MS6.8级地震,震源深度为16公里,最大烈度为IX度。震中位于北纬29.25度,东经102.08度。此次地震对交通、通信、电力供应等基础设施造成了广泛破坏,地震导致93人死亡、25人失踪,至少400人受伤,其中20%的死亡人数与房屋倒塌有直接关系,而超过80%的死亡和失踪人员与地震引发的滑坡有关。

为此,中国地震局地质研究所滑坡灾害机制及其区划研究团队马思远助理研究员、陈晓利研究员和袁仁茂研究员等联合应急管理部国家自然灾害防治研究院许冲团队对本次泸定地震的同震滑坡空间分布规律、影响因素分析、滑坡几何形态特征、断层破裂特征与同震滑坡关系开展了相关研究。基于现场调查和地震前后高分辨率的Planet卫星图像,我们分析了本次地震同震滑坡的空间分布特征、几何特征以及与地形、地质和地震动之间的关系。结果表明超过80%的滑坡分布在烈度为IX的地区,滑坡更容易发生在海拔较低、坡度较陡和地震动较强的地区,大部分滑坡分布在四个多发区域,包括磨西、湾东、王岗坪和幸福地区。其中,湾东和幸福区域的滑坡规模和滑坡丰度指数最高,地势较低,地形起伏大,坡度较陡。而滑坡的几何参数显示,大部分滑坡的高度差在50-150m之间,运动距离在100-300m之间。随着滑坡面积的增加,滑坡的长度和高度呈现对数关系的增长趋势。与其他走滑地震事件相比,泸定地震更具明显的触发余震滑坡能力。余震滑坡的空间分布受地震断层的控制,超过85%的滑坡大致分布在地震断层两侧5公里范围内。总体上,发震断层的西侧滑坡多发性和地表变形更大。


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图1区域地质构造分布图


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图2 本次地震事件触发的滑坡-堰塞湖-洪水溃决灾害链野外照片;(a)湾东河湾东村上游1.4公里处的多处地震滑坡导致的湾东河堵塞;

(b)堰塞体中部区域;(c)堰塞体物质导致多处房屋被毁和汽车被埋;(d)建筑物一楼位置完全被堰塞体掩埋;

(e)地震前温泉山庄石柱;(f)地震后石柱几乎被完全掩埋


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图3 本次泸定同震滑坡的几何特征统计结果;(a)滑坡规模与滑坡长(H)和高差(W)之间的关系;

(b)滑坡高长比(H/L)与坡度之间的统计关系;(c)用滑坡长宽比(L/W)表征滑坡平面几何形态的分布结果


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图4 沿发震断层的纵向(NNW-SSE)和横向(WWN-EES)方向的主要影响因子和滑坡丰度指数剖面图

                                               

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图 5 本次泸定地震的三维发震构造示意图


以上研究成果分别发表在Geomorphology和Landslides上。本研究得到了中国地震局地质研究所中央级公益性科研业务专项(IGCEA2202和IGCEA2310)的共同资助。

论文信息:

Ma, S.; Lu, Y.; Xia, C.; Liu, X.; Qi, W.; Yuan, R*. Brief report of landslides triggered by the 2022 Ms 6.8 Luding earthquake, Sichuan, China. Landslides 2023, 20, 2695-2707, doi:10.1007/s10346-023-02156-x.

Ma, S., Shao, X., Xu, C., Chen, X., Lu, Y., Xia, C., Qi, W., Yuan, R*., 2024. Distribution pattern, geometric characteristics and tectonic significance of landslides triggered by the strike-slip faulting 2022 Ms 6.8 Luding earthquake. Geomorphology, 453, 109138.