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预出版

《地质力学学报》预出版版权说明

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学者研究或引述预出版文章,应当以印刷纸质版内容为准;但如果牵涉首创权等时间问题,则应当以适当方式注明文章的预出版日期。

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天水市北山滑坡群发育特征及坡体结构分区
王浩杰, 孙萍, 张帅, 王涛, 任健
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022052
摘要 (8) PDF (6155KB)(9)
摘要:
天水北山地处秦岭北缘山地与黄土高原过渡地带,受强烈的内外动力耦合作用影响,诱发了呈带状分布的大型滑坡群,严重制约现阶段天水市区规划建设和灾害风险防控。本研究在系统总结已有地质灾害资料的基础上,利用空—天—地一体化综合勘察手段,查明了天水北山自西向东黄土厚度渐变特征,典型的斜坡结构类型及关键控滑地层;系统分析了地震滑坡的发育特征、分布规律和几何学、运动学特征。结果表明:天水北山滑坡群沿藉河河谷北岸集中呈带状分布,滑坡类型主要为顺层泥岩滑坡和黄土—泥岩接触面滑坡,多具有深层多级旋转—平移、多期次滑动的特征;地层结构为上覆第四系黄土和下伏新近系尧店组和甘泉组河湖相泥岩、粘土岩,坡体结构类型为顺层岩质斜坡。将天水北山的坡体结构自西向东分为三个典型区段,黄土厚度自西向东逐渐增大,海拔高程和表观摩擦角东西部低,中部高,滑坡后壁高度东西部高,中部低。此外,天水北山地震滑坡具有低角度启动和远程运动的特征,其等效摩擦系数在0.21~0.28之间,且东、西区段地震滑坡的运动性更强。
福建省地质灾害气象预警有效降雨模型研究
陈春利, 方志伟
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022090
摘要 (18) PDF (1582KB)(8)
摘要:
降雨是诱发地质灾害最主要的外部因素之一,在我国东南沿海中低山丘陵区强降雨诱发的地质灾害集群发生,造成了大量人员伤亡和财产损失。以福建省为例,深入挖掘多年历史地质灾害案例的降雨实况资料,以县级行政区为统计单元,基于定量化降雨估测对诱发群发性地质灾害的典型降雨过程进行相关性分析,并基于地质环境的量化指标进行了偏相关分析验证,系统分析了地质灾害与累积降雨量的相关性。研究表明,福建地区地质灾害的发生与灾害发生3日内降雨相关,且以0.79为折减系数逐日折减,据此建立了福建地区有效降雨模型;将福建地区有效降雨模型应用于地质灾害气象预警,结果显示,采用本文提出的有效降雨模型进行预警分析可以在保证地质灾害命中率的前提下,减少预警区面积、降低预警等级、缩短预警持续天数,提高地质灾害气象预警的精准性。研究结果有助于准确把握降雨特征,可为区域地质灾害气象预警中降雨因子的合理评估提供科学依据。
三峡库区溪沟湾滑坡的诱发因素及前期降雨影响
史学磊, 韩旭东, 杨秀元, 孙秀娟, 李严严
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022049
摘要 (34) PDF (3769KB)(20)
摘要:
多年来的监测数据表明溪沟湾滑坡的变形曲线呈现为阶跃型,滑坡加速变形时总伴随着季节性降雨和库水位变动,难以辨别滑坡变形的主导诱发因素,对滑坡风险分析带来了挑战。本文首先应用邻域粗糙集模型中属性约简算法,分析了溪沟湾滑坡活跃区和非活跃区日变形速率与降雨、库水位和库水位变动速率的相关性。结果表明溪沟湾滑坡活跃区变形主要诱发因素为过去7日降雨,其次为过去3日库水位下降,库水位上升对其无影响。然后结合滑坡变形特征,进一步分析发现诱发溪沟湾滑坡活跃区剧烈变形的过去7天平均降雨强度在20 mm/d左右,库水位下降对滑坡活跃区变形影响存在一定程度的滞后性。溪沟湾滑坡非活跃区整体处于稳定状态,其微弱变形主要受过去3日库水位变动扰动影响,包括库水位上升及下降。最后,溪沟湾滑坡的降雨入渗数值模拟结果显示长历时前期降雨的强度对溪沟湾滑坡活跃区剧烈变形有着极重要影响,随着前期降雨强度由1mm/d增至20mm/d,滑坡体底部孔隙水压随之增大,内部水位抬升并不断向滑坡活跃区延伸,活跃区滑坡体由稳定状态降至欠稳定状态,其深入揭示了溪沟湾滑坡活跃区在不同前期降雨强度下的变形差异原因。通过上述分析,可将过去7日平均降雨强度20 mm/d作为溪沟湾滑坡活跃区剧烈变形预警阈值。对于溪沟湾滑坡非活跃区,建议进一步实施高精度物探,精细刻画滑体及下覆基岩滑床的几何形态,从滑坡结构角度分析其变形微弱的原因。
非线性混合模型在地震数据分析中的应用
周汉杨
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022038
摘要 (22) PDF (1028KB)(11)
摘要:

b值作为地震预报与危险性评价研究中的重要参数,受到广泛关注与讨论。本研究通过非线性混合模型对中国地震目录数据库开展地震震级-频数分布拟合,并利用该方法计算得到的b值对地震活动进行分析评价。以西藏地区为试验区,选择1920-2019年100年间的地震目录数据,以10年为间隔,将非线性混合模型应用于西藏地区地震震级-频数模型的拟合。首先,将研究区范围内筛选出的地震数据,按震级、时间进行分类统计。其次,利用矩震级与地震矩转换公式计算出非线性混合模型中的相关变量。最后,利用非线性混合模型对地震数据进行非线性回归分析。本次结果显示:(1)与传统线性模型对比,非线性混合模型拟合度达到99.7%;(2)当b值出现低值时,对应时间段前后有地震发生。b值较低时,发生的地震震级大、频次底。b值相对较高时,地震震级小、频次高;(3)将非线性混合模型应用到我国完整地震数据中,能够对数据进行更加全面的分析,克服了传统模型方法对高震级和地震数据分析中的局限性,合理分析计算b值,进而增强对地震目录数据的分析和评价。

海南琼华–莲塘断裂第四纪活动特征
杨肖肖, 胡道功, 贾丽云, 王超群, 孙东霞, 张磊
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022020
摘要 (78) PDF (3845KB)(31)
摘要:

琼华–莲塘断裂是琼北地区的重要的活动断裂带之一,对海南自贸区规划建设具有直接影响,海口长流新区、环岛高铁及规划建设的琼州海峡跨海大桥等重大工程穿越或临近该活动断裂带。通过野外断裂剖面观察、光释光测年(OSL)、高密度电阻率探测、浅层人工地震勘探及钻孔联合剖面验证等方法,分析了琼华–莲塘断裂第四纪活动特征。结果表明,琼华–莲塘断裂是由西倾的F1-1和东倾的F1-2两条NW向平行展布的高角度正断层组成,断裂带宽约2.4 km,陆上全长约19 km,呈隐伏-半隐伏状态,总体表现为正断性质。断层断错的地层时代表明,F1-1北段最新活动时代为中更新世–晚更新世,南段为全新世,F1-2最新活动时代为晚更新世。结合琼华–莲塘断裂活动方式与最新活动时代,提出了海南自贸区穿越活动断层的已建和规划建设的工程避让活动断层的建议。

河流功率梯度在泥石流空间易发程度调查中的应用:以金沙江流域为例
顾畛逵, 姚鑫, 李凌婧, 陶涛
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022022
摘要 (54) PDF (3256KB)(25)
摘要:

摘要:泥石流空间易发程度调查是开展地质灾害防范和制定生态修复计划的基础之一。目前单纯依靠野外调查并结合遥感观测或以小流域为单元的泥石流模拟均难以在大空间范围内高效、准确地识别潜在泥石流沟。鉴于泥石流是一种高能重力流,本文以金沙江流域为例,在假定物源供给条件无差异条件下,提出通过求算河流功率梯度(ω)来实现地表外营力活动强度定量刻画和泥石流空间易发程度调查的新方案,并将泥石流沟验证点数与ω值关系曲线的比降趋势突变位置的ω作为阈值(1×10⁻⁴W/m²)提取出大约3.2万条长度超过200 m的高能河谷或泥石流易发沟谷。这些沟谷基本沿金沙江和雅砻江干流中下游,在大约30公里距离的缓冲区范围内密集分布,其数量与缓冲区宽度存在乘幂函数关系。由于全球变暖背景下未来极端气象事件可能趋于增加,这些地带应成泥石流灾害的重点防范区,尤其是梯级库区河段。本文的最终研究结果提供了金沙江流域泥石流易发沟谷的空间位置及河流功率梯度值的点阵数据集,可供检索高能沟谷的准确位置,也可作为相关地质灾害与地表过程研究的基础数据和资料。

川西高原活动滑坡InSAR识别与空间分布规律研究
刘星洪, 姚鑫, 汤文坤, 周振凯, 杨波
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022024
摘要 (30) PDF (4946KB)(29)
摘要:

成都平原向西至松潘-甘孜褶皱带完成了从盆地到高原的转变,起伏落差巨大。区域内地势奇峻,河流下切侵蚀严重,构造活动频繁,地震频发,内外动力作用强烈,地质灾害众多。本文利用覆盖全区的Sentinel-1A升降轨数据以及重点区域的PALSAR-2数据进行InSAR技术处理,结合GIS空间分析,对研究区活动性滑坡灾害进行早期识别以及空间分布规律的探索,再辅以部分野外调查佐证,获得了一些认识:研究区灾害点集中分布地区究其诱因可分为水库蓄水诱发灾害区(黑水县毛尔盖水库),震后破碎山体灾害区(茂县岷江与黑水河交界、汶川至理县一带、九寨沟至石鸡坝镇一线)和重要河流灾害集中区(舟曲、腊子口镇、小金县和丹巴县)。区域内活动性滑坡灾害主要分布地层是于千枚岩等变质岩和泥页岩等碎屑岩;主要地形范围是坡向为SE、E、NE,坡度大于15°,高程区间1000~3000m,相对高差>1000m,曲率在-0.5~0.5之间;主要分布断裂是岷江断裂,塔藏断裂,光盖山-迭山北麓断裂和茂汶-汶川断裂带。不同SAR数据识别结果具有较大差异,单一SAR数据由于分辨率、入射角度、波段和时段的限制,难以全面的识别活动灾害,PALSAR-2和Sentinel-1在九寨沟和茂县重叠区识别的结果重合率仅有 58.7%和44.8%,识别数量则前者是后者的3.98倍和1.39倍。4)在龙门山陡变带等高山密林区,InSAR技术并不能完全适用,需考虑更多的遥感手段,如光学遥感解译、微地貌解译等。

广西西大明山矿集区德立铅锌矿床成矿时代及其找矿勘查启示
胡利娟, 吴祥珂, 乐兴文, 余树青, 张林炎, 朱亿广, 岑文攀
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022034
摘要 (48) PDF (1472KB)(13)
摘要:

右江前陆盆地形成于华南板块向印支板块俯冲拼合过程中,保留了大量印支期构造形迹。然而盆地中印支期岩浆及其相关成矿作用鲜有报道。本次工作选择右江盆地东南缘西大明山矿集区新发现的与有机质关系密切的德立矿床为研究对象,采用闪锌矿Rb-Sr同位素等时线测年方法,获得德立矿床成矿时代为(207.1±0.64)Ma,表明该矿床形成晚三叠世。锶同位素初始比值(87Sr/86Sr)i为0.728379~0.739226,对比显示,闪锌矿Sr同位素组成与矿集区及周边晚白垩世长英质岩体、晚侏罗世高镁安山岩低Sr同位素组成具有明显差异,而与区域内三叠纪长英质岩体具有相似的Sr同位素组成,表明德立铅锌矿床成因可能与三叠纪岩浆关系密切,也暗示西大明山矿集区深部或周边存在隐伏三叠纪岩浆岩。此外,该矿床的矿体产出部位与富有机质地层关系密切,泥盆系和寒武系之间的硅钙界面破碎带是寻找铅锌矿床的有利位置。本次工作指示在西大明山矿集区不仅有晚白垩世铅锌成矿作用,矿集区西侧还存在印支期铅锌成矿作用,不排除在局部地区发育2期成矿作用的叠加,为今后矿集区找矿勘查拓展了新的思路和方向。

河北省唐山地区古滦河冲积扇第四纪以来演化与变迁
陈宏强
, doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022023
摘要 (55) PDF (1880KB)(16)
摘要:

对河北省唐山西部地区古滦河冲积扇上的PZK10与PZK20孔进行磁性地层学、沉积学、测井沉积学、岩芯色度分析等研究,结果表明:PZK10记录了布容(Brunches)正极性时、松山(Matuyama)负极性时、高斯(Gauss)正极性时,界线分别位于77.42m和189.30m。PZK10孔揭露了上新世时沉积的巨厚洪积成因“泥包砾”地层,早更新世时发育两个冲积扇-湖相旋回;中更新世时发育辫状河沉积,晚更新世发育湖相、冲积扇相、辫状河相沉积。PZK20孔上新世与PZK10孔类似,沉积了一套巨厚“泥包砾”层;早更新世为扇前平原-辫状河相沉积,中更新世为辫状河-冲积扇相沉积,晚更新世为辫状河沉积。早更新世早期,古滦河在沙流河镇一带出山口形成规模较大的冲积扇,即第一期古滦河冲积扇;到了早更新世中期,在现今丘庄水库一带发生分流,在丰润区一带出山口形成冲积扇,即第二期冲积扇;中更新世,第一期冲积扇开始萎缩,第二期冲积扇继续发育,形成巨厚砾石层;晚更新世,古滦河在迁西县城以北发生袭夺,东流迁移出研究区,在西峡口进入迁安盆地,形成以西峡口为顶点的冲积扇。