地震崩塌是由地震震动引起岩体或土体脱离母体,在重力作用下极快速地下滑、堆积的过程。此次极震区附近的阿尔先沟北侧和极震区东侧的诺尔湖等高海拔地区,均发现有较为新鲜的地震崩塌痕迹。统计发现,崩塌点发生时具有相似性,均位于海拔3 000 m左右的高山区,山体陡立,自然坡度40°左右。本文仅对3处地震崩塌点进行描述。

崩塌1:该点位于阿尔先沟温泉疗养院北北东方向1.4 km左右的大型冲沟北侧,地理坐标(43°20'20.76″N,84°45'5.11″E),距微观震中3.8 km,冲沟走向NW—SE向,自然坡降20%,崩塌点地形坡度约45°,海拔高程约2 800 m,崩塌体岩性为花岗岩,崩塌宽约20 m,后壁高差约为15 m,下坠岩体长度约为100 m,相对崩塌物的面积约为2 900 m²,受地形影响,崩塌体坠落的物体稍有左旋滑动,坠落后覆盖层厚度较薄,不超过4 m,最终计算出崩塌体体积小于1×10⁴ m³,按照崩塌体规模划分,此崩塌体属小型崩塌(图2a)。

在崩塌体西侧153 m处,还存在另一座相比较小的崩塌体,由于海拔高度和植被较为茂密等外在因素条件影响无法进入,但根据震后的ikonos影像图和谷歌地图解译,可知该崩塌体自然坡度50°,崩塌体宽约15 m,后壁高差约18 m,下坠岩体长度60 m左右,受地势影响,坠落物体成一右旋滑动,按照崩塌体规模划分,该崩塌体也应属小型崩塌。

崩塌2:该点位于阿尔先沟温泉疗养院北东方向直线距离约4.2 km的地点,其地理坐标(43°25'20.82″N,84°47'41.74″E),海拔高程3 000 m,距微观震中2.8 km,崩塌体所处山体较陡,自然坡度可达60%～80%,表面植被覆盖较少,崩塌体岩性以花岗岩为主,表面强风化,崩塌体宽约24 m,后壁高差约15 m,坠落物体面积约为2 800 m²,属小型崩塌(图2b)。

崩塌3:该点位于崩塌2东侧3.6 km左右的冰碛台地后缘的南侧,海拔高程3 300 m,其地理坐标(43°24'37.59″N,84°50'12.55″E),距微观震中3.3 km,该处地势较陡,崩塌体所在边坡自然坡度30°,岩性为花岗岩,崩塌体宽约15 m,后壁高差约10 m,坠落物体面积约为4 600 m²。在其下部还覆盖有较老的崩塌体级倒石锥。

地震滑坡是指地震震动引起岩体或土体沿一个缓倾面剪切滑移一定距离的现象。此次在极震区未发现大规模的滑坡,但是在极震区附近的查干乌苏沟沿线发育有大量的人工土质边坡滑坡

图2 崩塌1(a)与崩塌2(b)照片
Fig.2 The photos of collapse 1(a)and collapse 2(b)

此次在极震区附近发现的地震裂缝主要为构造裂缝。较为典型的是在极震区北侧的阿尔先沟上游山体边坡上,发现有多处裂缝,裂缝多为顺坡向。其中较为明显的一处裂缝,其地理坐标为

图3 查干乌苏沟沟内滑坡(a)与拉张裂缝(b)
Fig.3 The landslide(a)and tension fracture(b) in Chaganwusu ditch

此次定义的碎石流主要是指在地震动作用下

受重力作用沿着边坡快速向下流动的碎石。与平常的碎屑流的主要区别在于触发的原因不同。碎石流主要是受到地震动作用,而碎屑流则是在雨水或雪水的作用下形成的。在此次科考中,在震中附近共发现两处碎屑流,均发生在地形坡度较陡、之前发育有一些细沟或者冲沟的环境下。且碎石流长度较长,一般延山顶能够持续到山脚。

碎石流位于阿尔先沟温泉疗养院东侧支沟内,地理坐标(43°23'46.325″ N,84°45'55.08″E)距微观震中2.4 km,海拔高程3 000～3 400 m,相对高差约300 m。该点有相邻的3处碎石流,长度均在500 m左右,地形自然坡度30°～50°,呈直线排列,少弯曲。碎石流上部主要是由冰蚀作用风化

图4 阿尔先沟内地裂缝(a)地裂缝位置图;(b)地裂缝照片;(c)地裂缝地表剖面照片;(d)地裂缝剖面示意图
Fig.4 The ground fissure in Aerxian ditch (a)the location of ground fissure;(b)the photo of ground fissure;(c)the photo of surface profile of ground fissure;(d)sketch map of profile of ground fissure

的岩体,呈网状分布在多条汶沟内,向下部逐渐集中,形成较宽的细沟,在雪水的搬运作用下,沟内的碎石逐渐下移。此次地震,使存在于山体顶部的不稳定的岩体掉落,并随着存在于汶沟内的碎石加快下滑速度,最终到达细沟内一起向下移动。在这些细沟下部,可看到较为新鲜的碎石盖在较老的碎石上。

通过收集研究地区的地质灾害资料,可知在极震区附近存在地质灾害点93个(表1、图5),其中以崩塌、滑坡和泥石流为主,崩塌点8个,占总比例的8.6%; 滑坡80个,占总比例的86.0%; 泥石流5个,占总比例的5.4%。在这些地质灾害里,按照地质灾害规模可分为小型、中型、大型和巨型。

对调查点进行统计后,可知地质灾害点主要发育在较大的沟谷内,例如阿尔先沟和巩乃斯河谷地,其他地区均为零星分布,不具有统计规律性。

表1 极震区地质灾害统计表
Tab.1 The statistics of geological disasters in meizoseismal area

图5 极震区震前、震后地质灾害点对比图
Fig.5 The comparision map about geological disaster point before and after earthquake in meizoseismal area

将震前与震后极震区内的地震地质灾害的发育特征进行比对分析,得出极震区在地震前后发生的地质灾害主要存在以下区别:

(1)震前与震后的地质灾害破坏类型有差别。在极震区内,震前的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,破坏类型少,诱发灾害的因素以降雨、冰雪融化等自然气候因素为主。震后,地质灾害数量及破坏种类明显增多,除震前的崩塌、滑坡和泥石流外,还增加了碎石流和地震裂缝,地震裂缝主要集中于微观震中附近的阿尔先沟上游高山区。

(2)震前与震后的地质灾害规模有所不同。一般情况下,地质灾害的影响因素多为降雨、融雪等因素,当降雨的数量急剧增多时,最易引发滑坡、泥石流等地质灾害。地震地质灾害规模则主要依据地震烈度,一般情况下,地震烈度愈高,地震地质灾害分布越广、规模越大,且随着地震烈度的减小,地震地质灾害逐渐减少,例如2008年汶川地震,就是很典型的例子。虽说此次新源—和静地震震级为M_S6.6,极震区地震烈度仅为Ⅷ度,破坏规模相对较小,但在极震区仍然发现一定数量的地震崩塌、地震滑坡等地震地质灾害,且规模和数量较震前有所增加,在一些岩体较为坚硬、山体较为完整的地段出现了地震崩塌现象,地震滑坡规模也相应的加大。

(3)对比震前与震后的地质灾害调查点,发现虽然震前与震后地质灾害破坏规模和类型有所不同,但是震前发生崩塌和滑坡的地段在震后均发生了地震滑坡和崩塌,只不过震后的数量在震前有所增加,规模有所放大,例如此次考察的查干乌苏沟路边土质滑坡,在震前就有过。

由此可知,震前与震后的地质灾害在破坏类型和规模上是不同的,且灾害点的分布也有所不同,但在部分灾害(崩塌和滑坡)的分布上具有重复性。在以后的地震地质灾害调查中,可以在震前的地质灾害点分布基础上,对其进行考察。