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甘肅省歷史地震滑坡及其產生的條件
引言
地震滑坡是在地震力作用下,與地震同步發(fā)生的地質次生災害,有規(guī)模大、滑速快、滑距遠的、呈群體分布的特點[1]。除了形成與地震同時發(fā)生的滑坡外,它還使斜坡產生新的破壞,不管在以后的強余震作用,還是下雨、人工因素等作用下,都會發(fā)生新的滑坡,使滑坡災害反復出現(xiàn)。其造成的危害比地震直接造成的大的多,因此地震滑坡引起了人們的重視。
1 甘肅省歷史大地震誘發(fā)的大滑坡及其造成的危害
甘肅既是強震多發(fā)區(qū),又處于黃土高原區(qū),山高谷深、溝壑縱橫,使得地震滑坡災害極其嚴重。歷史上此地區(qū)的幾次大震都誘發(fā)了大面積的滑坡,而且造成了巨大的災害,就連一些中強地震,在此地也引起了極為嚴重的滑坡災害,對此地的人們的生命和財產安全造成巨大的威脅。
歷史上甘肅省地震誘發(fā)滑坡的事例很多,據(jù)史料記載的滑坡資料統(tǒng)計,地震滑坡占49.2%。每次大地震誘發(fā)的滑坡災害都非常嚴重,是造成甘肅省地震災害損失的重要部分[2]。
本區(qū)內歷史上大的地震滑坡情況如由此可見,地震造成的滑坡使人們的生命和財產造成了極大的損失。為了能有效地預防地震時滑坡造成的巨大危害,對地震滑坡的形成條件進行分析具有十分重要的意義。
2 甘肅省地震易引發(fā)滑坡的條件分析
甘肅省地震是其滑坡的主要誘發(fā)因素,也影響著滑坡的區(qū)域分布。像上述的地震誘發(fā)滑坡的事例很多,這主要是由甘肅省的地貌巖土性質和所處的地震帶所造成。
2.1 甘肅地貌類型和巖土性質
甘肅省地震滑坡的分布和當?shù)氐牡孛埠蛶r土性質有密切的關系。
2.1.1 地貌類型根據(jù)地勢高低和地貌特征,甘肅省可分為六大區(qū)域:
。1)隴中黃土高原丘陵區(qū)
位于本省中部和東部為黃河中游黃土高原的最西部分。本區(qū)堆積了較厚的黃土,海拔1200-2200m,相對高差500-1000m。近南北走向的六盤山把它分為隴東黃土高原和隴西黃土高原。隴東黃土高原為典型的黃土塬地貌,地勢平坦開闊,發(fā)育一些中小型滑坡。隴西黃土高原地形支離破碎,溝壑縱橫交錯。
。2)隴南中低山區(qū)
位于本省的東南部,屬于西秦嶺褶皺系,本區(qū)新構造運動的強烈隆升和流水的急劇下切,山高谷深、峰銳坡斗。相對高差達500-1500m。2012 年汶川5·12 大地震時,本區(qū)地震滑坡災害十分嚴重,造成了極大的損失。
(3)甘南高原區(qū)
位于本省南部,地勢高亢坦蕩、切割輕微,具有典型的高原景觀。
(4)河西走廊平原區(qū)
位于本省西部,呈北西東南走向的狹長地帶,地勢平坦開闊,有大片綠洲發(fā)育。
。5)祁連山高山區(qū)
位于河西走廊南部,分布有大面積的高山、極高山,相對高差大,許多山峰上終年積雪,發(fā)育著現(xiàn)代冰川。
。6)北山中山區(qū)
位于河西走廊平原以北,為一系列斷續(xù)分布的中山。由于氣候干燥,風力剝蝕嚴重,山地巖石和山麓礫石裸露,形成大面積的巖漠和礫漠。
2.1.2 巖土性質
根據(jù)目前調查和收集到的滑坡資料,甘肅省的主要滑坡類型為黃土滑坡、黃土-泥巖滑坡、基巖滑坡和堆積層滑坡。
黃土滑坡和黃土-泥巖滑坡主要分布在隴中黃土高原區(qū),基巖滑坡主要分布于隴南基巖地區(qū),這兩個地區(qū)的滑坡占全省滑坡的90%以上。地震時眾多的天然巖土邊坡地震崩滑主要出現(xiàn)在Ⅶ—Ⅸ度烈度區(qū),Ⅵ度以下發(fā)生邊坡地震崩滑的事例極少[13]。在這兩個地區(qū),地震滑坡的展布受地震烈度控制較為明顯,在地震烈度達到Ⅵ度時就開始出現(xiàn)崩塌和滑坡[7]。這是由于這兩個地區(qū)的巖土性質決定的。
隴中黃土高原黃土、黃土泥巖區(qū)滑坡易發(fā)生的原因是:
。1)黃土本身具有垂直節(jié)理、孔隙度大、落水洞發(fā)育、地表水易于下滲或直接流入、具有強烈的濕陷性等特性,使得黃土在地震時容易產生破裂、滑移和地震沉陷等災害。
(2)有的黃土層底部廣泛分布第三系泥巖、砂巖,形成泥巖-砂巖雙層結構面,由于上層黃土透水性好,成為地下水的潛流帶,構成易滑結構面。位于第一層古壤層下部飽和黃土和砂土震動液化,位于其上部分黃土層受地震力和液化的雙重作用而呈現(xiàn)脈絡狀地貌,進而部分黃土體解體、斜拋、粉塵化,遠程運移而形成黃土流或黃土瀑布[14]。
(3)隴中黃土高原尤其是六盤山以西的隴西黃土高原的厚層黃土經流水寢蝕切割、地形支離破碎、溝壑交錯縱橫。為滑坡提供了有力的地形條件。
隴南基巖山區(qū)易發(fā)生滑坡的原因是:
(1)隴南山地,由基巖組成的斜坡,形態(tài)高陡,由于局部斜坡體中分布有相對軟弱的劣煤、千枚巖、頁巖、板巖等易滑巖層,所以極易發(fā)生滑坡[6]。
。2)由于新構造運動強烈隆升、流水急劇下切,形成山高谷深、鋒銳坡陡的地貌形態(tài),為滑坡發(fā)育提供了條件。
由于這兩個地區(qū)高低起伏大,地形復雜,而地震時地震作用力和破壞程度(烈度)有隨地形起伏、斜坡高度增高而增大的效應[2],所以極其容易造成斜坡的失穩(wěn)和破壞,從而發(fā)生大規(guī);。
2.2 甘肅的地質構造和地震帶分布
地震滑坡與地震的震級、烈度的大小有也密切關系。地震震級越高、烈度越大 ,地震引發(fā)的滑坡規(guī)模也越大 ,災害越嚴重[9]。受大地構造單元影響,穩(wěn)定地塊上地震滑坡少,活動構造帶上地震滑坡較為密集[7]。甘肅省地震震中分布與與上述的滑坡分布范圍非常吻合。
受強烈的新構造運動影響,甘肅省地震活動頻繁,強度高。從公元前193 年臨洮地震到2004 年9 月7 日岷縣地震的2200 多年間,共發(fā)生4.7 級以上地震151 次[2]。尤其甘肅東部屬于我國南北地震帶的中、北段[10],這里是我國西部高原與東部丘陵、平原之間的過渡地帶,存在南北向斷層,地震活動性特別強烈[5]。另外此部分還有秦嶺北緣的東西向地震帶經過,兩個地震帶在本區(qū)東部相交匯,而由于天水、甘谷、武山、西和、禮縣、通渭處于兩個地震帶的交匯部位,所以地震發(fā)生頻率高,震級也特別高。隴南山地地區(qū)屬于秦嶺褶皺系,構造運動強烈,地震發(fā)生也十分頻繁,在斷裂交匯處滑坡密度達12 處/km2[11]。甘肅省歷史上發(fā)生的震級高、烈度大的地震大多都集中在這兩個地區(qū)。因此本地區(qū)地震滑坡及其發(fā)育,分布密度也特別高。
地震對滑坡的影響基本上有兩種方式:a) 直接引起滑坡; b)引起潛在的邊坡不穩(wěn)定性[15]。地震不僅是誘發(fā)滑坡產生的偶然因素, 更重要的是松動了它所影響范圍內的邊坡體的原始結構, 隨之出現(xiàn)大量的節(jié)理、裂隙,為后期的滑坡提供了軟弱結構面, 引起潛在的山體不穩(wěn)定;卤谏闲纬啥鄺l拉張裂縫,隨著雨水流入裂縫,會沿張裂縫形成新滑動面,再次發(fā)生小滑坡[7]。所以甘肅省東南部地震帶地震發(fā)生時和發(fā)生后都極易發(fā)生滑坡且災害嚴重。
綜上,從地貌條件、巖土性質和地震帶分布上都可以看出,隴中黃土高原和隴南山地地震滑坡十分嚴重,是人民生命和財產安全的一個大的隱患,政府部門應采取相應措施,以減少災害發(fā)生時的損失。
3 減少地震滑坡災害損失一些建議
由于地震滑坡爆發(fā)時間短,難以預防,危害巨大,所以平時建設中必須注意極大限度的減少地震滑坡帶來的危害。
。1)植樹種草,恢復草被,防止水土流失。甘肅省很多山地在人類的破壞下植被覆蓋率很低,水土流失嚴重,土體疏松,在地震作用下極易發(fā)生滑坡。
。2)科學的開發(fā)和建設山區(qū),合理地進行鐵路、公路、橋梁、工廠、礦山、水庫、城鎮(zhèn)等工程建設。盲目亂開、亂采和亂堆廢礦渣會破壞山體的穩(wěn)定性,很小的震動就會引起滑坡發(fā)生。
(3)對歷史地震滑坡區(qū)的規(guī)模和危害程度要進行調查及預測,制定防治規(guī)劃。歷史地震中發(fā)生過較大滑坡的地區(qū)的人口要遷出,對重點滑坡建立系統(tǒng)監(jiān)測,隨時掌握滑坡穩(wěn)定性程度和發(fā)展趨勢,及時預報滑坡的活動情況,制定詳細的防治規(guī)劃。
。4)加強減災防災的科普宣傳教育工作。目前,人們缺乏減災意識,尤其是農村地區(qū)的人們不合理開發(fā)自然資源,破壞邊坡穩(wěn)定性,加重了滑坡災害的嚴重性。還有災害發(fā)生時人們的自救能力很差,開展減災防災科普宣傳教育工作,提高各級領導和廣大公眾的防災減災意識尤為重要。
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