四川省北川县活动断裂的地质响应

【目的】探讨北川县不同区域对断裂活动的地质响应机制。【方法】从岩层年龄、岩石类型、岩层产状、滑坡点密度、地貌高程等角度分析断裂上、下盘差异活动对北川县不同地区地质特征的影响。【结果】断裂上盘岩石类型相对单一,主要发育以千枚岩为主的变质岩,断裂下盘岩石类型复杂,各类沉积岩广泛分布;相对于下盘区域,断裂上盘地势高峻、地表出露岩层更古老、岩层倾角更大、滑坡点密度更高;另外,以北川-映秀断裂为界,上、下盘区域均表现出岩层年龄值与岩层距断裂距离值成反比的特征。【结论】总体来看,龙门山地区构造应力强度的区域差异及北川-映秀断裂的逆断层性质导致了北川县不同区域对断裂活动产生不同的地质响应方式。     

汶川地震驱动的滑坡灾害空间发育规律研究—以四川省安县为例

利用遥感影像数据和MAPGIS空间分析功能,对汶川地震驱动的滑坡灾害在四川省安县的发育规律进行研究,结果表明:1)逆冲断层发震时上下盘加速度峰值的差异导致上盘滑坡灾害点密度远大于下盘;2)由于北川-映秀断裂和彭县-灌县断裂的双重影响及锁固段效应的作用,安县滑坡点高密度区位于距发震断层2~6 km处,表现出与其他研究区域不同的特征;3)河流的侧蚀、下蚀作用为滑坡的形成提供了破碎岩土体和有效临空面,滑坡灾害多沿水系呈带状分布;4)滑坡灾害点高密度区与地震高烈度区基本重合;5)滑坡点密度值随岩性硬度的减弱而增强.     

“5.12汶川地震”映秀极震区地震滑坡编目分析

2008年汶川5.12地震触发了大量滑坡,这些滑坡所造成的损失甚至超过地震本身。系统的滑坡编目是进行滑坡研究的基础技术手段,能为滑坡量化研究提供有效数据。映秀极震区是地震滑坡分布较为集中的区域。基于高精度卫星和航拍影像遥感和现场调查,获得映秀极震区约109.3km 2范围内共1948处地震滑坡的位置、类型及其基本几何特征,并利用GIS软件建立了地震滑坡编目数据库。在此基础上,将地震滑坡编目数据同坡向、坡角、距山脊距离、地质单元与岩性、震中距、距发震断裂距离等环境因子进行叠置分析。分析结果表明：编目区内地震滑坡多分布在坡角为30°～50°的区域,其密度与坡度有较强的正相关性;山脊附近区域的地震滑坡密度较大,说明这些区域对地震波的放大效应是造成坡体破坏的重要原因;彭灌杂岩体区的地震滑坡发育程度比沉积岩区高;震中距、距发震断裂距离与地震滑坡密度呈单指数负相关关系,与已有研究成果具有较好吻合度,且发震断裂上盘地震滑坡发育程度高于下盘。     

汶川地震地表破裂带宽度与断层上盘效应

以汶川地震产生的地表破裂宽度为研究对象, 以地表微变形、裂隙和鼓包、叠瓦状断层及反冲断层等为标志界定破裂的宽度, 查明中央破裂带和前山破裂带宽度的分布。结果表明, 中央断裂带与汉旺?白鹿断裂带的地表破裂宽度不同, 中央断裂带不同段落的地表破裂宽度也不相同。断层还表现出明显的断层上盘效应, 北川?映秀断裂上盘最小避让距离为70 m, 下盘最小避让距离为23.5 m, 断层两侧避让总宽度不应小于108 m; 汉旺?白鹿断裂上盘最小避让距离为35 m, 下盘最小避让距离20 m, 总避让宽度不应小于58 m。地表破裂宽度及断层上盘效应与破裂带陡坎高度、地震烈度分布、强震记录具有较好的一致性。     

基于GIS与随机森林的巫山县滑坡易发性区划

【目的】对三峡库区典型县域巫山县进行滑坡易发性区划,为该县滑坡灾害风险管理和城市建设规划提供科学参考。【方法】选取地形地貌、地质条件、环境条件、人类工程活动及诱发因素共5个方面下的22个因子作为滑坡易发性影响因子,结合研究区963个历史滑坡数据,以30m精度栅格建立滑坡影响因子地理空间数据库;进一步在地理空间数据库中,基于全体样本(包括滑坡点与非滑坡点),采用十折交叉验证选择训练和测试数据集;随后,利用随机森林进行模型训练,用训练好的模型对整个研究区进行全域滑坡易发性仿真分析,将结果划分为低、较低、中、较高、高5种易发性等级。【结果】混淆矩阵的准确率高达100%;受试者工作特征曲线训练数据、测试数据和全体数据的曲线下面积值均为1.000;高易发区面积占整个县面积的5.83%,而区内历史滑坡数占该县历史滑坡总数的35.72%;高程、多年平均降雨量、兴趣点核密度这3个因子对滑坡的发生有更大贡献。【结论】基于巫山历史滑坡数据和随机森林构建的滑坡易发性模型具有较高的准确性、稳定性以及良好的预测功能。     

白龙江地区断裂构造与滑坡分布及发生关系

研究白龙江流域断裂构造活动与滑坡分布及发育关系对认识滑坡形成与防治具有重要意义.通过对白龙江流域断裂构造特征总结,结合野外调查,发现白龙江流域以武都为界,以北断裂为北西向,以南为北东向;断裂活动经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山期,其中海西和印支期断裂活动最为强烈,燕山和喜山期继承了前期构造活动方向,构造应力场以北东-南西向挤压和北西-南东向拉张为主.利用Arc GIS缓冲区分析发现白龙江流域滑坡分布与断裂构造的相关性较高,在距断裂2.5 km范围内滑坡数量占滑坡总数的70.6%.同时发现在白龙江上游,滑坡(群)位于逆冲断层的上盘,岩石中平行和垂直断层走向的节理发育,有利于岩石破碎和软弱结构面的形成,逆冲上盘的正断层活动增强了滑坡形成的可能性,因而,白龙江流域断裂构造活动控制着滑坡的发育和发生.     

北川县地震次生滑坡空间分布特征研究

在已解译的遥感影像资料基础上,利用MAPGIS空间分析方法对汶川地震次生滑坡在北川县的空间分布特征进行研究.结果表明,由于断层效应、烈度效应、水系侵蚀作用、岩性控制作用等内外力因子的影响,在北川县境内,距发震断层4km范围区域、发震断层上盘区域、距水系1km的沿河两岸、Ⅺ级和X级地震烈度区、砂页岩分布区是五类地震次生滑坡的强发育区.将五类区域进行空间叠加,并据此对研究区进行地震滑坡危险性区划,可以看出,在发震断层上盘,汶川地震次生滑坡的高危区分布于沿断层4km范围内的整个区域及X级、Ⅺ烈度区内的沿河两岸地区;在发震断层下盘,高危区分布于沿断层4km范围内的沿河两岸地区.     

基于FLAC3D的断裂滞后突水数值仿真技术

针对中国华北型煤田煤系地层底板下伏奥陶系巨厚层灰岩含水层水压高,动、静贮量丰富,是构成矿井深部开采主要充水水源的实际现状,选择具有较好的过水能力、可能形成底板奥灰水突出通道的开滦矿业集团范各庄矿F0断层为研究对象,采用蠕变力学试验方法,取得了用于数值仿真计算的F0断层物质力学参数,运用FLAC3D数值仿真软件,对受断裂影响的采矿活动进行了流—固耦合模拟和渗流蠕变计算.研究结果表明:煤层顶板岩层受采动影响的影响带范围在断层两侧发育明显,上盘岩层的位移量偏小,下盘岩层的位移量偏大;底板岩层垂直位移量上盘岩层的位移量偏大,下盘岩层的位移量偏小,顶底板岩层垂直位移量在断层附近最大.断裂构造的切割作用使得底板在承受较大构造应力的情况下存在大范围的剪应力区,断裂破碎带的应力集中有是造成底板破坏、发生底板突水的关键.该研究成果对于有效预防断裂滞后突水具有一定指导意义.     

冬瓜山铜矿深井开采岩爆危险区分析与预测

根据冬瓜山矿床典型岩石的抗拉试验、全应力应变试验和峰值强度变形状态下的松弛试验结果以及矿床构造、岩性分布,研究了该矿床岩层的岩爆倾向性分布特征,分析了已发生的井巷岩爆特征;采用数值模拟方法,以硐室周边最大切向应力与岩石的抗压强度之比为判别指标,对采场围岩岩爆危险区进行了预测.研究结果表明矿体和矿体上盘岩石具有中等岩爆倾向,矿体下盘岩石具有弱岩爆倾向,它们都属于诱导性的岩爆;岩爆发生于具有岩爆倾向、应力大且能够产生能量突然释放的区域,主要集中于工程的交叉处附近、不同岩层的接触带附近的较坚硬岩体以及采场顶板、矿柱和采场四角的局部区域.     

基于GIS与改进层次分析法的奉节县滑坡易发性区划

【目的】对三峡库区典型县域重庆市奉节县进行滑坡易发性区划，为该县防灾减灾与城市规划工作提供理论依据。【方法】选取地形地貌、地质条件、环境条件、人类工程活动及诱发因素共5个方面影响下的16个因子作为滑坡易发性影响因子，结合研究区1 520个历史滑坡数据，构建地理空间数据库；在地理空间数据库中进一步利用改进后的层次分析法确定各影响因子权重，构建滑坡易发性模型，进行全域滑坡易发性仿真分析，并将结果划分为低、较低、中、较高、高共5种易发性等级。【结果】较高 高易发区历史滑坡数占滑坡总数的80.29%；区域仿真的受试者工作特征曲线的曲线下面积为0.764；90%新近滑坡点分布于滑坡易发性高 较高区域。【结论】基于改进后的层次分析法构建的滑坡易发性区划模型具有一定的准确性与预测能力。