时间:2014-09-01 10:45 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:田硕 点击次数:
【摘 要】贵州地处岩溶山区,地震活动具有沿构造、震源浅及诱发大量地质灾害等特点。根据贵州地震的特点,分析了其诱发地质灾害的机理,并阐述了地震诱发的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的特征。
【关键词】岩溶山区;浅源地震;地质灾害
Study on mechanism and characteristics of Guizhou shallow earthquake induced geological hazards
Tian Shuo
(Guiyang Architectural Survey and Design Co., Ltd Guiyang Guizhou 550081)
【Abstract】Guizhou is located in the karst mountains, along the seismic activity has constructed a light source and induced a large number of geological disasters and so on. According to the characteristics of Guizhou earthquakes, analyze the mechanism of its induced geological disasters, and expounds the features of geological disasters in the earthquake induced landslide, collapse, debris flow and so on.
【Key words】Karst mountain area;Shallow earthquake;Geological hazards
1. 前言
(1)地震是一种常见的地质现象,是弹性波在接近地球表面的岩层中传播所引起的震动。据统计,全世界每年约发生地震500万次,其中大多数很微弱而不为人所感知。我国处于环太平洋地震带和地中海一喜马拉雅地震带之间,是一个多地震的国家。我国的地震主要分布在台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区和东南沿海地区这5个地区的23条地震带上。
(2)贵州地处我国西南部,境内无较大地震带,地震活动较临近的四川、云南等省相对较弱。然而,贵州并不是所谓的“地震安全岛”,据覃子建等人研究表明[1],由于历史原因,贵州历史地震研究工作精度浅,而且还存在部分错漏。从1308年至1998年贵州境内震级大于4.5级的破坏性地震达34次,还有省级接壤边界地震23次,外省波及的地震16次。据卢定彪等人统计研究[2], 1965年贵州省地震台网逐步建立之后,共记录到自1970年1月至2009年8月发生于贵州省境内震级大于2.5级的地震共117次,其中2.5~2.9级地震共11次,3.0~3.9级地震共81次,4.0~4.9级地震共23次,5.0级以上共2次,说明贵州是一个小震不断、中震偶见、大震稀少的省区。
(3)但是,这并不代表贵州地震造成的灾害就小。2010年,贵州贞丰、关岭、镇宁交界处发生3.4级地震[3],导致6人死亡、9人受伤,虽震级不大,却造成崩塌地质灾害。2012年9月7日云南与贵州交界处的彝良地震为5.7级,算不上是大地震,却造成贵州省威宁县和赫章县共计35个乡镇69736人受灾,诱发和加剧地质灾害197处。2013年10月23日凌晨,剑河县发生一场震级仅为1.8级的地震,当地有震感,而理论上3级以上的地震才能被感觉到。这些现象说明,贵州地震往往具有“小震大灾”的特点[4],这与贵州所处的喀斯特山区关系密切。
2. 贵州地震的特点
贵州地处我国第一阶梯向第二阶梯过渡的斜坡地带,境内主要以喀斯特山区为主。这种地质结构和特征,造成了贵州地震具有以下特点:
(1)贵州地震主要以构造地震为主。
贵州地震一般分布于活动断裂带及其附近,根据卢定彪等人研究[2,5],贵州可划分出威宁——紫云——罗甸北西向地震带、兴义——晴隆——镇宁北东向地震带以及惠水——贵阳、贵定——都匀近南北向地震带。这些地震带与北西向活动构造丫都——紫云深断裂、北东向兴义——晴隆——贵阳——松桃深断裂以及南北向构造关系密切,地震多发生于地质构造的交汇部位或转折处。
(2)贵州地震主要以浅源地震为主。
根据刘家仁等人统计研究[6~8],贵州省地震主要以浅源地震为主,深度主要集中在7~11Km。绝大部分地震是由于活动断裂产生突然错动引起的,受活动地质构造的分布深度影响较为明显。
(3)贵州地震诱发大量地质灾害。
贵州地处岩溶山区,受云贵高原整体抬升以及河谷切割的影响,境内多形成深山峡谷的地貌,地形坡度较大,局部呈陡立状地貌景观。较陡的地形坡度和良好的临空条件是引发地质灾害的重要因素。在地震力作用下,斜坡坡体逐渐产生拉张裂缝,此后坡体逐渐向临空方向变形并导致裂缝进一步发展,最终导致失稳破坏造成生命财产损失。
3. 地震诱发地质灾害的机理分析
贵州地处岩溶山区,地质结构以基岩为主,上覆第四系残坡积物较薄,一般约1~5m。这种地质结构使得坡体表面的地震动力响应大于坡体内部的动力响应。地震波在岩体中传播,当岩体完整致密时,地震波引起的震动幅值较小,震害较轻。当地震波传至岩土体分界面处时,由于传播介质的性质差异,使得地震波在该界面处引起反射,多次反射之后地震波由于叠加效应而增强,其振幅显著增大,周期达到其卓越周期,加速度也被放大,其震害也随之扩大。
地震诱发地质灾害主要表现为斜坡的变形累积和失稳触发两方面效应:
(1)变形积累效应。
地震发生时,斜坡在地震力的作用下出现剪切破坏,由于作用时间短暂,坡体并未发生失稳,而是造成一次跃变剪切位移。经过多次反复作用,剪切位移得到累积,当剪切面中某些锁固段被突破,造成抗剪强度显著削弱,则有可能导致最终破坏。
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