Origin and stability of landslides in Chaya County, Lancang River Basin, Tibet
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摘要:
地球内外动力耦合叠加人类工程活动下的大型滑坡灾害是青藏高原工程建设面临的工程地质问题之一。针对在澜沧江流域察雅县城南侧斜坡新发现的9处大型—特大型滑坡，采取野外调查、试验测试和数值计算，分析了滑坡的特征、成因和现状稳定性。结果表明：①察雅县城滑坡具有规模大、切割深、地形阻止系数大等特征，滑坡堆积体现状具有多期蠕滑变形，表现为牵引式滑移的变形破坏特点，再次活动主要与降雨、河流侵蚀、人类工程活动等因素有关；②综合滑坡的发育特征、运动特征、物质结构与组成、断层与历史地震4个方面，初步判断察雅县城滑坡的诱发因素为内动力地质作用，为历史地震滑坡；③古妥尔滑坡堆积体在天然状态下处于基本稳定-稳定状态，在强降雨状态下滑坡前缘局部或整体处于欠稳定状态，较易-易发生滑动。新发现的大型—特大型滑坡拓宽了青藏高原"三江"地区地震滑坡的分布范围，对研究昌都及周边地区的地震历史、断裂活动性、地貌形成演化等方面提供了重要的佐证资料，滑坡堆积体现状稳定性分析结果可为县城的扩建及地质灾害风险管控提供一些参考。
Abstract:Large-scale landslide disasters under the coupling of internal and external dynamics of the earth and human engineering activities are one of the engineering geological problems faced by major engineering constructions on the Qinghai-Tibet Plateau. Based on the field investigation, experimental test and numerical calculation of the newly discovered 9 large-extra large landslides on the southern slope of Chaya County in the Lancang River Region, the characteristics, causes and current stability of the landslides were analyzed. The results show that the Chaya landslide has the characteristics of large scale, deep cutting, and large topographic blocking coefficient; the landslide accumulation is represented by multi-stage creep deformation characterized by traction slip; and the deformation is mainly related to factors such as rainfall, river erosion and human engineering activities. The integration of the development characteristics, movement features, material structure and composition, faults and historical earthquakes of the landslides indicates that the inducing factor of the landslide in Chaya County is internal dynamic earthquake action, and it is a historical earthquake landslide. The Guttor landslide accumulation body is basically stable or stable in its natural state, and the front edge of the landslide is in a partially or overall under-stable state under heavy rainfall conditions, which is relatively easy to slip. The newly discovered large-extra-large ancient landslide provides important supporting information for the study of the earthquake history, fault activity and geomorphological evolution of Changdu and surrounding areas. The evaluation results of current stability of landslide accumulations can provide some scientific basis for the expansion of the county and the risk management as well as control of geological disasters.
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党的十九大报告指出，“要以‘一带一路’为重点，坚持引进来和走出去并重，遵循共商共建共享原则，加强创新能力开放合作，形成陆海内外联动、东西双向互济的开放格局”。在国家实施“一带一路”建设及拉美战略的契机下，提升中国在拉丁美洲地区地学领域的话语权，提高服务水平和质量，从粗放型服务向精准型服务转变，依靠科技创新解决全球重大资源环境问题和地球系统科学问题的能力，是新形势下对境外地质工作的新需求。因此，“两种资源、两个市场”、实施“走出去”是中国长期的资源战略任务，而拉丁美洲地区是中国实施“走出去”战略最重要的优选地区之一。
拉丁美洲是指从墨西哥起的西半球南部的整个地区，也就是地处北纬32°42′和南纬56°54′之间的大陆，东濒加勒比海和大西洋，与非洲大陆的最短距离约为2494.4km；西临太平洋；南隔德雷克海峡与南极洲相望；北界墨西哥与美国界河布拉沃河（即格兰德河），与美国为邻。拉丁美洲包括北美洲的墨西哥、中美洲和南美洲大陆，共有34个国家和地区，2008年人口约5.77亿，主要是印欧混血和黑白混血人种，其次为黑人、印第安人和白种人。由于本区都隶属拉丁语族，因此这些国家被称为拉丁美洲国家，这个地区被称为拉丁美洲。
早在20世纪20年代，澳大利亚学者安德鲁斯E就已指出统一的环太平洋成矿带的存在。40年代原苏联学者斯米尔诺夫C C将环太平洋成矿带划分为以铜为主的内带和以锡钨为主的外带，尔后西里托（1976）、米切尔（1976）、拉德科维奇（1983）均做出了巨大贡献，包括拉丁美洲在内的环太平洋地区的构造与矿产受到普遍重视，发表了大量的论文和专著。中国学者从西太平洋和东太平洋分析对比的角度出发做了许多研究，如张炳熹、李文达、裴荣富、戚建中、陆志刚、陶奎元等。近年来，随着境外地质矿产工作的开展，年轻一代的学者又做了许多有益的工作。特别是中国地质调查局南京地质调查中心境外地质室，他们的工作成果正陆续推向社会。《拉丁美洲地区重要矿产成矿规律研究》专辑的发表正是其集中体现。
该专辑系国内首次总结拉丁美洲地区的成矿地质条件，划分成矿区带，研究成矿系列，将对该地区进一步规划和开发起到指导作用。其主要特色在于：
（1）全面清晰地讨论了拉丁美洲地区重要成矿带的区域地质背景和成矿地质环境，通过对代表性的成矿带、成矿作用和典型矿床的研究，以点带面地阐明了拉丁美洲地区的优势矿产资源。
（2）利用大量的第一手资料，涉及原创、方法及技术，进行系统性、集成性、综合性分析整理，为拉丁美洲地区优势矿产资源成矿规律研究的真实性、准确性提供了依据，并能够使读者顺藤摸瓜，进一步查找所需资料。
（3）文章涵盖面广泛，论文编写单位以中国地质调查局南京地质调查中心为主，中国地质调查局发展研究中心、中国地质科学院地质研究所、吉林大学地球科学学院、福州大学紫金学院，以及秘鲁地质矿产冶金研究院、中国中资企业等多家单位参与；从学科领域看，从典型矿床解剖、重要成矿带成矿规律到投资环境均有涉及，并进行了国际、国内的对比研究，提升了文章的学术水平。可以服务不同层面，满足不同层次的需求。
总之，加强境外地质矿产研究工作十分重要，不仅要收集境外地质矿产资料，开展实地考察，更要加强综合研究，使境外地质矿产编图、成矿区带划分、成矿规律总结等得到深化，才能集成为有影响的大成果。《拉丁美洲地区重要矿产成矿规律研究》专辑的出版，为进一步开展境外地质成矿规律综合研究提供了有借鉴意义的工作思路、方法和实例。
在此，我热诚祝贺这一系列研究成果的取得，并向具有创新意识和国际化视野的地学人才、为境外地质矿床研究作出贡献的专家学者们表示由衷的祝贺!
致谢: 中国地质调查局应用地质研究中心熊德清高级工程师、西华大学刘建康副教授、中国地质科学院探矿工艺研究所李洪梁工程师在研究工作中给予了帮助，西南石油大学李旭德硕士生、西南交通大学肖克锋硕士生协助完成了野外调查工作，审稿专家在文章修改过程中提出了宝贵意见，在此一并表示感谢。 -
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图 1 西藏昌都地区地质地震简图(a，据参考文献[20]修改)及研究区滑坡分布图(b) (历史地震数据据参考文献[21-22])
KL—阿尼玛卿-昆仑结合带；GL—甘孜－理塘结合带；JS—金沙江结合带；AL—哀牢山结合带；NL—北澜沧江结合带；SL—南澜沧江结合带；LS—龙木错-双湖结合带；CM—昌宁-孟连结合带；BN—班公湖-怒江结合带；YL—印度河-雅鲁藏布江结合带
Figure 1. Geological and history earthquake distribution of Changdu (a) and landslide distribution of the study area (b)
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图 2 察雅县城滑坡群滑坡后壁特征
Figure 2. Landslide cliff characteristics of landslides in Chaya county
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图 3 察雅县城滑坡全貌及前缘变形
Figure 3. Panorama and deformation of the landslides in Chaya County
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图 4 中铝新村南西侧3#滑坡滑坡体蠕滑变形
Figure 4. Creep deformation of the No.3 landslide on the southwest side of Zhongluxincun
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图 7 古妥尔滑坡剖面
1—含粘土碎石土；2—页岩；3—断层破碎带；4—泥岩；5—粉砂岩；6—泥质粉砂岩；7—砂岩；8—滑面；9—逆冲断层；10—钻孔及编号; Q4del—第四系滑坡堆积；J1w—下侏罗统汪布组；T3d—上三叠统夺盖拉组
Figure 7. Profile of Gutuoer landslide
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图 9 地震与非地震滑坡体积与地形阻止系数关系[18]及与察雅滑坡的对比
Figure 9. The volume and topographic blocking coefficient relation between seismic and non-seismic landslides, and the comparison with Chaya landslides
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图 10 察雅县城滑坡区斜坡结构特征
1—河谷；2—顺向飘倾坡；3—顺向层面坡；4—顺向伏倾坡；5—斜顺向坡；6—横向坡；7—斜逆向坡；8—逆向坡；9—滑坡范围
Figure 10. Slope structure of landslides area in Chaya County
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图 11 计算模型图
a—基岩；b—滑体；c—前部已变形滑体；d—最前部已变形滑体
Figure 11. Calculation model of landslide stability
表 1 察雅县城滑坡群各滑坡基本特征
Table 1 Basic characteristics of the landslides in Chaya County
编号 滑坡名称 滑动方向 最大滑移距离/m 前后缘最大高差/m 质心高度/m 长×宽/m 长宽比 堆积体平均厚度/m 体积/m3 平均坡度 后缘距分水岭距离/m 地形阻止系数 H1 古妥尔滑坡 0° 2200 880 490 2200×500 3.7 30 2300×104 9° 280 0.22 H2 司布日学滑坡 0° 2300 960 310 1200×650 1.8 35 2200×104 8° 310 0.23 H3 德日东滑坡 9° 2400 1040 550 2100×500 4.2 40 3360×104 25° 250 0.30 H4 德日西滑坡 4° 1600 820 430 1070×850 1.3 35 2400×104 31° 610 0.39 H5 察雅县中学南侧滑坡 28° 1340 760 370 1000×500 2.0 35 1130×104 30° 150 0.42 H6 中铝新村南东侧滑坡 55° 1170 680 380 630×690 0.9 20 600×104 28° 370 0.42 H7 中铝新村南西侧1#滑坡 42° 1070 560 320 900×325 2.8 40 880×104 29° 630 0.36 H8 中铝新村南西侧2#滑坡 22° 1200 660 390 850×375 2.3 30 620×104 23° 120 0.39 H9 中铝新村南西侧3#滑坡 26° 1300 720 330 1100×510 2.2 40 1900×104 29° 250 0.42 
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表 2 研究区不同降雨频率下的年最大日降雨量估算结果
Table 2 Calculated results of maximum daily rainfall in a year at different frequencies
P/% KP H24P/mm 1 1.436 55.14 2 1.374 52.76 10 1.212 46.54
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表 3 模型物理力学参数
Table 3 Physical and mechanical parameters of the model
材料 天然容重/(kN·m-3) C/kPa φ/° 后部滑坡体 26.2 9.8 25.6 中前部滑坡体 25.8 10.3 25.2 前部滑坡体 25.5 10.5 24.6 基岩层(泥质粉砂岩) 24 16.2 8.5
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表 4 古妥尔滑坡堆积体稳定性计算结果
Table 4 Calculation results of stability for Gutour landslide
滑坡体编号 L1 L2 L3 L4 L5 工况一 天然状态 1.939 1.722 1.109 1.18 1.101 工况二 10年一遇降雨 1.933 1.592 1.113 1.147 1.077 工况三 50年一遇降雨 1.915 1.575 1.104 1.066 1.032 工况四 100年一遇降雨 1.903 1.487 1.099 1.059 1.006
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王思敬. 地球内外动力耦合作用与重大地质灾害的成因初探[J]. 工程地质学报, 2002, 10(2): 115-117. doi: 10.3969/j.issn.1004-9665.2002.02.001 Scheidegger A E. Tectonic Predesign of Mass Movements, with Examples from the Chinese Himalaya[J]. Geomorphology, 1998, 26(1/2/3): 37-46. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X98000506
Martel S J. Mechanics of Landslide Initiation as a Shear F racture Phenomenon[J]. Marine Geology, 2004, 203(3/4): 319-339. http://www.soest.hawaii.edu/martel/Martel.pubs.pdf/Martel_2004_Marine_Geo.pdf
居恢扬. 断裂构造对滑坡的控制意义[C]//滑坡文集: 第三集. 北京: 中国铁道出版社, 1982: 47-55. 吴玮江, 王念秦. 甘肃滑坡灾害[M]. 兰州: 兰州大学出版社, 2006: 82-87. Scheidegger A E, 艾南山. 武都地区的滑坡和泥石流[J]. 水土保持学报, 1987, 1(2): 19-27. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQS198702002.htm 张永双, 苏生瑞, 吴树仁, 等. 强震区断裂活动与大型滑坡关系研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(增刊2): 3503-3513. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSLX2011S2020.htm 许强, 黄润秋. 5·12汶川大地震诱发大型崩滑灾害动力特征初探[J]. 工程地质学报, 2008, 16(6): 721-729. doi: 10.3969/j.issn.1004-9665.2008.06.001 黄润秋, 李为乐. 5·12汶川大地震触发地质灾害的发育分布规律研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2008, 27(12): 2585-2592. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2008.12.028 杨为民, 黄晓, 张春山, 等. 白龙江流域坪定-化马断裂带滑坡特征及其形成演化[J]. 吉林大学学报: 地球科学版, 2014, 44(2): 574-583. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201402017.htm 李晓, 李守定, 陈剑, 等. 地质灾害形成的内外动力耦合作用机制[J]. 岩石力学与工程学报, 2008, 27(9): 1792-1806. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2008.09.006 吴树仁, 王涛, 石玲, 等. 2008汶川大地震极端滑坡事件初步研究[J]. 工程地质学报, 2010, 18(2): 145-159. doi: 10.3969/j.issn.1004-9665.2010.02.001 邹谨敞, 邵顺妹. 海原地震滑坡及其分布特征探讨[J]. 内陆地震, 1996, (1): 1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LLDZ601.000.htm 乔彦肖, 马中社, 吕凤军. 汶川地震地质灾害发育特点及动因机制分析[J]. 中国地质, 2009, 36(3): 736-741. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2009.03.020 邓龙胜, 范文. 宁夏海原8.5级地震诱发黄土滑坡的变形破坏特征及发育机理[J]. 灾害学, 2013, 28(3): 30-37. doi: 10.3969/j.issn.1000-811X.2013.03.007 蒋瑶, 吴中海, 李家存, 等. 2010年玉树7.1级地震诱发滑坡特征及其地震地质意义[J]. 地质学报, 2014, 88(6): 1157-1176. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201406016.htm 殷跃平. 汶川八级地震滑坡特征分析[J]. 工程地质学报, 2009, 17(1): 29-38. doi: 10.3969/j.issn.1004-9665.2009.01.004 樊晓一. 地震与非地震诱发滑坡的运动特征对比研究[J]. 岩土力学, 2010, 31(S2): 31-37. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2010S2008.htm 潘桂棠, 李兴振, 王立全, 等. 青藏高原及邻区大地构造单元初步划分[J]. 地质通报, 2002, 21(11): 701-707. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2002.11.002 安显银, 王启宇, 李勇, 等. 西藏昌都市察雅地区侏罗纪恐龙化石新发现[J]. 地质通报, 2021, 40(1): 189-193. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210115&flag=1 秦四清, 李国梁, 薛雷, 等. 中国西南地区某些地震区未来震情研判[J]. 地球物理学进展, 2013, 28(5): 2407-2432. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQWJ201305022.htm 秦四清, 薛雷, 黄鑫, 等. 西藏地区未来强震预测[J]. 地球物理学进展, 2010, 25(6): 1879-1886. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2010.06.001 钟康惠, 刘肇昌, 舒良树, 等. 澜沧江断裂带的新生代走滑运动学特点[J]. 地质论评, 2004, (1): 1-8. doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2004.01.001 郭长宝, 吴瑞安, 蒋良文, 等. 川藏铁路雅安-林芝段典型地质灾害与工程地质问题[J]. 现代地质, 2021, 35(1): 1-17. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ202101002.htm 王腾, 孙晓光, 李白萍. 昌都市近36a暴雨气候特征分析[J]. 暴雨灾害, 2017, 36(1): 75-80. doi: 10.3969/j.issn.1004-9045.2017.01.010 张树轩, 杨为民, 程小杰, 等. 甘肃天水红旗山黄土滑坡群成因及稳定性分析[J]. 中国地质, 2017, 44(5): 924-937. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201705008.htm 陈永明, 石玉成. 中国西北黄土地区地震滑坡基本特征[J]. 地震研究, 2006, 29(3): 276-280. doi: 10.3969/j.issn.1000-0666.2006.03.012 孟庆华, 孙炜锋, 张春山, 等. 陕西宝鸡地区胡家山滑坡风险性评价[J]. 地质通报, 2011, 30(7): 1155-1165. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2011.07.018
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