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考虑滑坡活动性的金沙江上游白玉—巴塘段滑坡易发性评价

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地质通报 2024年

作者：邵慰慰杨志华吴瑞安郭长宝时红莲郁鹏飞麦希贸中国地质大学(北京) 资源与环境信息系统国家重点实验室中国地质大学(武汉)工程学院中国地质科学院地质力学研究所

金沙江上游位于青藏高原东缘，构造活动强烈，沟谷深切，滑坡发育。选取金沙江上游白玉—巴塘段为重点研究区，采用遥感解译、InSAR形变探测和野外调查等技术方法，查明并分析了滑坡活动性。将滑坡划分为A（活动性滑坡）和B（活动性滑坡... 详细信息

金沙江上游位于青藏高原东缘，构造活动强烈，沟谷深切，滑坡发育。选取金沙江上游白玉—巴塘段为重点研究区，采用遥感解译、InSAR形变探测和野外调查等技术方法，查明并分析了滑坡活动性。将滑坡划分为A（活动性滑坡）和B（活动性滑坡+非活动性滑坡）2个数据集，选用高程、坡度、坡向、工程地质岩组、到断裂距离、地震动峰值加速度、到河流距离、NDVI等8个因子指标，采用加权信息量模型完成滑坡易发性评价。结果表明：基于A、B数据集的AUC分别为0.855和0.810，说明取得了较好的滑坡易发性结果，滑坡极高、高易发区主要集中分布于金沙江、降曲等河流沿岸的若干区域，且明显沿水系线状分布，中易发区主要分布于纵向谷岭之间的区域，低易发区主要分布于地势平坦的区域。基于A数据集的滑坡易发性精度高于B数据集，且极高、高易发区的识别有所提高，考虑滑坡活动性可以有效提高滑坡易发性评价模型的准确率。滑坡活动性是滑坡易发性评价需要考虑的重要因素，提出的研究思路和评价方法为推进高山峡谷地区的滑坡易发性研究提供了重要参考。

关键词：滑坡活动性金沙江滑坡易发性加权信息量模型

青藏高原构造混杂岩带的孕灾地质基因与重大工程地质问题研究

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地质学报 2024年第3期98卷 992-1005页

作者：张永双王冬兵李雪吴瑞安唐渊任三绍李金秋罗亮中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 自然资源部重大工程地质安全技术创新中心北京100083 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

孕灾地质基因是指一定区域所具有的促进地质灾害孕生的内在关键因素。板块构造混杂岩带所处的特殊构造部位决定了其复杂的演化过程和特殊的地质基因。本文在梳理青藏高原构造混杂岩带地质特征的基础上,总结分析了其孕灾地质基因,包括活... 详细信息

孕灾地质基因是指一定区域所具有的促进地质灾害孕生的内在关键因素。板块构造混杂岩带所处的特殊构造部位决定了其复杂的演化过程和特殊的地质基因。本文在梳理青藏高原构造混杂岩带地质特征的基础上,总结分析了其孕灾地质基因,包括活跃的地质构造、复杂的水热条件、混杂的岩性组合、特殊的蚀变软岩和构造岩溶导水通道等,是引发重大地质灾害和工程地质安全风险的根源。结合典型案例,剖析了构造混杂岩带大型滑坡的成因类型主要有三大类:构造控制型、泥质软岩控制型和蚀变蛇绿岩带控制型,其中蚀变蛇绿岩带是构造混杂岩带最具特色的易滑地质结构,具有典型的地质构造与特殊岩性联合控制特征。构造混杂岩带隧道工程变形破坏主要有塌方、水平收敛、环向收敛、底鼓和错断等五种模式,黏土化蚀变软岩的不良工程特性是制约构造混杂岩带隧道围岩稳定性的重要因素。针对传统的工程地质理论和灾害风险防控技术难以适应构造混杂岩带大规模工程建设面临的挑战,提出了有待深入研究的关键问题和防灾减灾策略。

关键词：板块构造结合带地质基因蚀变蛇绿岩带斜坡地质灾害隧道稳定性

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川西泸定昔格达地层黏土岩工程地质特性研究

西北地质 2024年第2期57卷 262-274页

作者：李祥吴瑞安郭长宝倪嘉伟王炀李彩虹宋德光中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

昔格达地层作为一类特殊的半成岩,具有“见风成粉,遇水成泥”的特性,是工程地质问题与地质灾害的良好孕生载体。以川西泸定海子坪昔格达地层黏土岩为研究对象,通过X射线衍射、电镜扫描、现场与室内岩土测试,分析了其物质组成、微观结构... 详细信息

昔格达地层作为一类特殊的半成岩,具有“见风成粉,遇水成泥”的特性,是工程地质问题与地质灾害的良好孕生载体。以川西泸定海子坪昔格达地层黏土岩为研究对象,通过X射线衍射、电镜扫描、现场与室内岩土测试,分析了其物质组成、微观结构及力学特性,重点研究水作用下其物理力学性质的变化规律,并与其他地区昔格达地层工程地质特性进行比较分析。研究表明:①海子坪昔格达地层黏土岩主要成分为粉细砂、黏土等细粒物质,由薄层黄色和灰色的黏土岩互层产出,具有近水平层理构造。②黄色和灰色黏土岩的物质组成相同,但占比不同,黄色黏土岩的黏粒含量比灰色黏土岩高约12%,方解石含量少约10%,黄色黏土岩的结构更为致密,黏粒间胶结作用更强。③海子坪昔格达地层黏土岩现场实测渗透系数为3.62×10^(−4)~7.34×10^(−4)cm/s,介于其他地区昔格达地层的黏土岩类–砂岩类之间,这与其天然节理发育、受扰动极易开裂的特性密切相关。④黄、灰色黏土岩的黏聚力均随含水率增加而降低,且含水率越高,降幅越大,内摩擦角与含水率的关系则表现有所不同。⑤不同地区昔格达地层的力学特性对含水率变化的敏感性具有明显差异,其中泸定海子坪昔格达地层黏土岩的水敏性最为显著。

关键词：昔格达地层黏土岩微观结构工程地质特性川西地区

金沙江上游沙丁麦大型古滑坡发育特征与稳定性评价

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现代地质 2024年第2期38卷 451-463页

作者：邱振东郭长宝吴瑞安简文星倪嘉伟张亚楠闫怡秋中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

沙丁麦古滑坡位于金沙江上游,金沙江断裂的德工—射胆断裂从滑体前部通过,岩体结构破碎,加上区域降雨、人类活动影响,滑坡变形强烈,坡体存在失稳滑动的风险,严重威胁到当地居民生命财产以及金沙江上游重要交通设施等。为探究沙丁麦古滑... 详细信息

沙丁麦古滑坡位于金沙江上游,金沙江断裂的德工—射胆断裂从滑体前部通过,岩体结构破碎,加上区域降雨、人类活动影响,滑坡变形强烈,坡体存在失稳滑动的风险,严重威胁到当地居民生命财产以及金沙江上游重要交通设施等。为探究沙丁麦古滑坡的发育特征及滑坡稳定性等关键问题,本文对沙丁麦古滑坡开展了遥感解译、InSAR形变监测、降雨量数据分析以及滑坡稳定性数值模拟计算等研究,揭示滑坡目前的变形特征,并探讨不同数值模拟工况下的滑坡稳定性。结果表明,沙丁麦古滑坡长约2100 m,宽约1300 m,平均厚度15~20 m,体积为2180×10^(4)~2900×10^(4)m^(3),属于特大型堆积层滑坡。空间上可划分为古滑坡后缘区(I)、古滑坡堆积区(Ⅱ)和强变形区(Ⅲ)三个区域,其中强变形区中包含两个复活变形区(Ⅲ_(1)、Ⅲ_(2))。沙丁麦古滑坡以拉张裂缝、房屋开裂、下错陡坎、局部滑塌等变形现象为主。基于小基线集合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)的监测结果显示,沙丁麦古滑坡地表最大形变速率可达-51.88 mm/a。结合区域降雨数据的分析结果反映滑坡体累计变形量呈“阶跃”式增长,强降雨是影响滑坡堆积体变形的重要因素之一。基于三维快速拉格朗日分析法(FLAC^(3D))的古滑坡稳定性计算结果表明,沙丁麦古滑坡的变形模式为牵引式,天然工况下滑坡整体处于基本稳定状态,坡体形变量较小;在极端暴雨工况下滑坡总体上处于不稳定状态,滑坡体变形表现为拉张、剪切破坏,滑动面贯通并发生整体失稳破坏,从而造成严重危害。

关键词：金沙江上游沙丁麦古滑坡变形监测数值模拟

滇藏铁路沿线重要活动断裂带晚第四纪活动性初步研究

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地震科学进展 2024年第1期54卷 94-109页

作者：张献兵于皓余潇郭长宝吴瑞安王炀钟宁中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京100081 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断... 详细信息

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断裂带、中甸—龙蟠断裂带、德钦—中甸—大具断裂带、维西—乔后断裂带、金沙江断裂带、巴塘断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、边坝—洛隆断裂带、嘉黎—察隅断裂带等10余条活动断裂带。受断裂黏滑位错、蠕滑变形和引发强震风险的突出影响,迫切需要厘定区域活动断裂带的几何展布和活动性。基于前人资料、遥感解译和野外调查,本文总结分析了沿线10余条活动断裂带的几何展布、运动性质、滑动速率和古地震历史等,以期为滇藏铁路等国家重大工程规划建设与安全运营提供基础资料。

关键词：滇藏铁路活动断裂带断裂活动性晚第四纪青藏高原东南缘

川藏交通廊道黏土化蚀变岩发育特征及其对大型滑坡的促滑作用

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地球科学 2022年第6期47卷 1945-1956页

作者：张永双李金秋任三绍吴瑞安毕俊擘中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

黏土化蚀变岩是在岩浆期后热液作用或后期水热作用下形成的具有不良工程地质性质的特殊地质体.在野外调查、黏土矿物测试和物理力学试验分析的基础上,阐述了川藏交通廊道黏土化蚀变岩的形成条件、区域分布特征、地质特征及蚀变程度的判... 详细信息

黏土化蚀变岩是在岩浆期后热液作用或后期水热作用下形成的具有不良工程地质性质的特殊地质体.在野外调查、黏土矿物测试和物理力学试验分析的基础上,阐述了川藏交通廊道黏土化蚀变岩的形成条件、区域分布特征、地质特征及蚀变程度的判据,以白格滑坡为例揭示了黏土化蚀变岩对大型滑坡的促滑作用.结果表明,黏土化蚀变岩的区域分布受活动断裂、热液作用和地层岩性控制,常沿侵入岩脉、断裂带、岩浆岩节理密集带、侵入岩体与其他岩层的接触带等部位发育,其蚀变程度按蚀变系数可划分为微蚀变、弱蚀变、中等蚀变和强蚀变4个等级,在干湿交替和松弛条件下极易发生崩解、软化,中等-强蚀变的岩体抗剪强度低.黏土化蚀变岩对滑坡的促滑作用主要体现在强度弱化效应、岩体结构劣化效应及失稳滞后效应3个方面,是促进构造混杂岩带深切河谷斜坡失稳、形成大型滑坡不可忽视的重要因素.

关键词：构造混杂岩带黏土化蚀变岩工程地质特性促滑作用白格滑坡

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西藏易贡高位远程滑坡研究进展与展望

地质通报 2023年第10期42卷 1757-1773页

作者：袁浩郭长宝吴瑞安闫怡秋杨志华中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

高位远程滑坡指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度快的滑坡,具有强动能、强烈碎屑化-流体化、铲刮效应等特征,滑坡及其诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施、水利水电工程等危害巨大。在遥感解译和野外调查的基础上,总结了2... 详细信息

高位远程滑坡指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度快的滑坡,具有强动能、强烈碎屑化-流体化、铲刮效应等特征,滑坡及其诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施、水利水电工程等危害巨大。在遥感解译和野外调查的基础上,总结了2000年西藏易贡高位远程滑坡的研究进展,分析了滑坡启滑机制、体积、运动速度、堰塞湖体积、溃坝机制等,进一步揭示了内外动力耦合作用是西藏易贡高位远程滑坡的主要影响因素,以及该滑坡具有溯源侵蚀复发型的周期性启滑机制。基于GIS与高精度DEM进一步核算了易贡高位远程滑坡的体积,认为滑源区崩滑体体积约9225×10^(4)m^(3),滑坡堆积体体积约为2.81×10^(8)~3.06×10^(8)m^(3),其中堆积体体积与国内外研究的认识基本一致。易贡滑坡崩滑源区还发育2个潜在失稳区,潜在崩滑体方量约1.86×10^(8)m^(3),一旦失稳可能再次形成滑坡-堵江-溃坝灾害链,危害巨大,故提出了进一步加强易贡高位远程滑坡潜在崩滑体稳定性研究、灾害链流域性影响范围预测和监测预警等建议,对于指导该区正在规划建设的铁路、水利水电等重大工程建设和城镇防灾减灾具有重要意义。

关键词：易贡高位远程滑坡启滑机制滑坡体积灾害链

基于SBAS-InSAR的金沙江上游探戈古滑坡变形特征与影响因素分析

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工程地质学报 2023年

作者：张亚楠郭长宝杨志华吴瑞安闫怡秋自然资源部活动构造与地质安全重点实验室中国地质大学(武汉)工程学院中国地质科学院地质力学研究所

探戈古滑坡是位于青藏高原东南缘金沙江上游的一个特大型滑坡，该滑坡空间结构特征复杂、变形强烈，本文采用遥感解译、InSAR、无人机和野外调查等技术手段，对金沙江上游探戈古滑坡的变形特征和影响因素进行了分析研究。通过SBAS-InSA... 详细信息

探戈古滑坡是位于青藏高原东南缘金沙江上游的一个特大型滑坡，该滑坡空间结构特征复杂、变形强烈，本文采用遥感解译、InSAR、无人机和野外调查等技术手段，对金沙江上游探戈古滑坡的变形特征和影响因素进行了分析研究。通过SBAS-InSAR技术，基于2016年1月至2022年2月144景Sentinel-1升轨数据，揭示探戈古滑坡变形明显，其雷达视线LOS方向最大形变速率为-87.2 mm·a-1，最大累积形变量达到590mm；根据InSAR形变监测结果，将探戈古滑坡划分为4级变形区：极强变形区(VLOS＜-70 mm·a-1)、强变形区(-70 mm·a-1≤VLOS＜-44.2 mm·a-1)、弱变形区(-44.2 mm·a-1≤VLOS＜-18.4 mm·a-1)和稳定区(VLOS≥-18.4 mm·a-1)，调查发现探戈古滑坡中前部发育一强变形区，呈现高位蠕滑变形。野外调查发现，探戈古滑坡强变形区内发育陡坎、挡土墙变形、公路切坡导致的滑塌等地表变形现象，与SBAS-InSAR形变结果一致。探戈古滑坡变形受强降雨作用影响显著，为降雨因素作用下的推移式高位蠕滑变形模式，在时间上有较强的降雨滞后性，主要表现为静止-缓慢蠕滑-加速蠕滑等间歇性蠕滑特征。研究认为，探戈古滑坡在强降雨作用下容易失稳，形成滑坡-泥石流灾害链，具有堵塞金沙江的风险，建议进一步加强金沙江流域蠕滑变形滑坡的遥感调查、InSAR形变监测和风险防范研究。

关键词：青藏高原 SBAS-InSAR 探戈滑坡强降雨蠕滑变形

西藏江达圭利大型深层滑坡蠕滑变形特征与稳定性分析

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地质通报 2023年

作者：刘吉鑫郭长宝吴瑞安宋德光闫怡秋李祥中国地质大学(北京) 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室中国地质科学院地质力学研究所

青藏高原东缘地质环境条件复杂，在内外动力耦合作用下该区域发育一系列大型-特大型深层滑坡，曾多次发生滑坡失稳堵江事件。位于西藏江达县的圭利滑坡为一大型深层古滑坡，该滑坡空间结构特征复杂、变形强烈，在收集并分析资料的基础... 详细信息

青藏高原东缘地质环境条件复杂，在内外动力耦合作用下该区域发育一系列大型-特大型深层滑坡，曾多次发生滑坡失稳堵江事件。位于西藏江达县的圭利滑坡为一大型深层古滑坡，该滑坡空间结构特征复杂、变形强烈，在收集并分析资料的基础上，综合利用野外地质调查、遥感解译、无人机航测、InSAR形变监测以及数值模拟等研究方法，对圭利滑坡几何特征和蠕滑变形特征进行分析并揭示了其成因和失稳机制。研究结果表明，圭利滑坡在平面上可划分为滑坡后缘区(I)和滑坡堆积区(II)两个部分，其中滑坡堆积区可划分为局部稳定区(II1)和前缘强变形区(II2、II3)，钻探揭露的深层滑带埋深分别为64.02m、57.90m、54.13m，滑坡体积约6.55×107m3。SBAS-InSAR监测数据表明，圭利滑坡目前处于蠕滑变形阶段，局部处于加速变形阶段，强烈变形区位于滑坡中前部，向后呈渐进变形破坏特征，地表最大形变速率可达-92.12mm/a，滑坡体变形主要受降雨和河流侵蚀影响。数值模拟结果表明，天然工况下滑体位移变形量较小，稳定性较好；在暴雨工况下圭利滑坡的前缘强变形区出现明显的变形迹象，可能发生失稳下滑，牵引后部堆积体发生滑动，为典型的牵引式蠕滑变形模式，下滑的堆积体可能堵塞金沙江，存在形成堵江-溃坝-洪水灾害链的风险。研究结果可以对圭利滑坡防治提供有效参考，对大型深层滑坡稳定性评价具有一定理论和实际意义。

关键词：青藏高原圭利滑坡流-固耦合数值模拟蠕滑变形