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甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示.pdf

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资源描述

1、引文格式:刘港,贾俊,张戈,等.甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示J.西北地质,2024,57(2):220229.DOI:10.12401/j.nwg.2024015Citation:LIU Gang,JIA Jun,ZHANG Ge,et al.Characteristics and Initiation Mechanism of the Liquefied Mudflow Causedby Jishishan Earthquake in Gansu Province and Its Enlightenment on Risk Assessmen

2、t of Secondary Earthquake Disasters inthe Upper Yellow River BasinJ.Northwestern Geology,2024,57(2):220229.DOI:10.12401/j.nwg.2024015甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示刘港1,贾俊1,2,*,张戈1,洪勃1,董英1,裴赢1,薛强1,高波1(1.自然资源部黄土地质灾害重点实验室,中国地质调查局西安地质调查中心,陕西 西安710119;2.地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学,四川 成都610059)摘要:

3、北京时间 2023 年 12 月 18 日 23 点 59 分 30 秒,甘肃省临夏州积石山县发生 Ms 6.2 级浅源地震,地震在青海省民和县中川乡诱发了一处同震特大型规模泥流灾害,造成了特大型灾难事件的发生。笔者采用现场调查、无人机摄影测量、现场取样及室内测试等研究方法对此次泥流灾害发育特征及成因进行分析。结果表明:该泥流具有典型沟谷型泥石流平面特征,形成区、流通区和堆积区分界明显,泥流主要物源为山前洪积粉质黏土。地震、降雪消融、农田冬灌、低温冻结,为泥流提供了初始动力并抬升了局部地下水位,是该泥流灾害的主要诱因;地形坡度、地层岩性,为泥流提供了后续运动势能和振动液化条件,是该泥流灾害的内

4、因。泥流运移过程中存在侧向和底部铲刮效应,尤其在 3 处流向改变区侧向铲刮、局部堆积显著,最终快速流入沟口金田村和草滩村。分析结果可为官亭盆地乃至黄河上游沉积盆地地震次生灾害风险评价工作提供思路与理论依据。关键词:积石山地震;振动液化;雪融;冬灌;粉质黏土;泥流灾害中图分类号:P642.23文献标志码:A文章编号:1009-6248(2024)02-0220-10Characteristics and Initiation Mechanism of the Liquefied Mudflow Caused by JishishanEarthquake in Gansu Province and

5、 Its Enlightenment on Risk Assessment of SecondaryEarthquake Disasters in the Upper Yellow River BasinLIU Gang1,JIA Jun1,2,*,ZHANG Ge1,HONG Bo1,DONG Ying1,PEI Ying1,XUE Qiang1,GAO Bo1(1.Key Laboratory for Geo-hazards in Loess Area,MLR,Xian Center of China Geological Survey,Xian 710119,Shaanxi,China;

6、2.State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,Sichuan,China)Abstract:At 23:59:30 Beijing time on December 18,2023,an Ms 6.2 shallow earthquake occurred in Jishis-收稿日期:2024-01-17;修回日期:2024-01-29;责任编辑:吕鹏瑞基金项目:国家自然科学基金项目(421

7、77346),中国地质调查局项目(DD20230443、DD20221739),陕西省自然科学基金青年项目(2023-JC-QN-0288),中国地质调查局西安地质调查中心主任基金项目(XACGS-2022-04)联合资助。作者简介:刘港(1990),男,助理研究员,主要从事地质灾害调查及成因机制分析与研究工作。E-mail:liugang_。*通讯作者:贾俊(1985),男,高级工程师,主要从事地质灾害调查工作。E-mail:。第 57 卷 第 2 期西 北 地 质Vol.57No.22024 年(总 234 期)NORTHWESTERN GEOLOGY2024(Sum234)han Cou

8、nty,Linxia Prefecture,Gansu Province.The earthquake triggered a coseismic giant mudflow inZhongchuan Township,Minhe County,Qinghai Province,resulting in a catastrophic event.Research methodssuch as on-site investigation,drone photogrammetry,sampling,and experimental testing were adopted to ana-lyze

9、the development characteristics and causes of this mudflow hazard.The results indicate that:The mud-flow has typical planar characteristics of valley-type debris flow,with clear boundaries between the formationarea,the circulation area,and the accumulation area.The main source of the mudflow is the

10、piedmont pluvialsilty clay.Earthquake provides initial momentum,while melting snow,winter irrigation of farmland,and lowtemperature freezing raise the local groundwater level,which are the main triggering factors of the mudflow.The topographic slope provides subsequent kinetic energy,and the geologi

11、cal lithology provides condition forvibrational liquefaction,which are the inherent causes of the mudflow.There are lateral and bottom scrapingeffects in the process of mudflow transportation,especially in the three flow direction changing areas,where lat-eral scraping and local accumulation are sig

12、nificant.Eventually,it quickly flows into Jintian Village and CaotanVillage at the mouth of the gully.The results obtained can provide ideas and theoretical basis for the risk assess-ment of secondary disasters caused by earthquakes in the Guanting Basin and even the sedimentary basins in theupper r

13、eaches of the Yellow River.Keywords:Jishishan earthquake;vibrational liquefaction;snow melting;winter irrigation;silty clay;mudflow hazard据中国地震台网,北京时间 2023 年 12 月 18 日23 时 59 分甘肃省临夏州积石山县(震中 E 102.79,N35.70)发生 Ms 6.2 级地震,最高烈度达 9 度,震源深度 10 km。次主震过后该地相继发生了 13 次震级超过 3.0 级的余震。截至当月 22 日 8 时,造成甘肃省和青海省共计 14

14、8 人遇难、979 人受伤和 3 人失联。强震造成饱和砂土或粉土液化的现场并非罕见。例如,1920 年海原 8.5 级地震(白铭学等,1990)、1964年阿拉斯加 9.2 级地震(Plafker,1969)、1976 年唐山7.8 级地震(刘恢先,1989)、1999 年集集 7.6 级地震(Ku et al.,2004)、2008 年汶川 8.0 级地震(袁晓铭等,2009;万飞鹏等,2023)均造成了大面积的砂土液化。然而,在里氏震级相对较小的积石山地震却引发了与振动液化有关的大规模次生灾害泥流,瞬间引起各界人士的关注(王运生等,2023;徐岳仁等,2023;陈博等,2024;铁永波等,

15、2024;李为乐等,2024;许强等,2024)。该泥流发生于距震中约 9 km 的官厅盆地,造成青海省海东市中川乡金田村和草滩村大面积房屋被埋,死亡人数高达 34 人,受伤 198 人,掩埋房屋65 栋,破坏农田近 200 亩,阻断道路数千米,损毁 1 座高压输电塔(图 1),受灾面积高达 6104 m2。研究团队于灾后第一时间采用无人机航测、现场取样与室内试验等手段,从泥流基本特征调查和液化层物理力学特性等方面探讨本次泥流灾害的形成过程与成因机制,为今后黄河上游同类型沉积盆地的震前泥流灾害风险调查评价及防治提供理论依据。1泥流灾害特征 1.1基本特征此次泥流发生在黄河河流阶地和山前洪积扇交

16、汇处,地形北高南低。平面形态典型,可明显区分形成区、流通区和堆积区(图 2)。泥流发生前,沟脑(形成区)主要是农田且相对平缓;沟道(流通区)为季节性流水,冬季仅中上游洼地存在少量积水(池塘),紧邻池塘南侧的村道将沟道分为上下两段,沟道狭长;沟口(堆积区)主要为下游金田村、草滩村及下部农田(图 2a)。泥流发生后,形成区物源物质一方面沿沟道向南流动形成泥流主体,一方面向东滑动(滑向 95),形成滑坡堆积于东侧农田;流通区基本沿原有沟道流动,但存在明显的底部和侧向铲刮效应,并且在沟中部池塘附近发生淤堵扩离,部分泥流堆积于此;堆积区主要淹没位于沟口的金田村和草滩村部分道路及居民房屋,最远处达下游农田

17、(图 2b)。经无人机测量,本次泥流后缘高程约为 1 800 m,前缘高程约为 1 716 m,相对高差为 84 m,小流域总长度约为 2 800 m,纵坡降为 30。冬季因无农作物生长,植被覆盖度低,仅沟内生长乔灌木和矮草。形成区第 2 期刘港等:甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示221(图 3a)近似呈扇形,总面积约为 13104 m2,泥流发生后,局部最大下错深度为 15 m,平均下错深度为 4.5 m,物源方量约为 58.5104 m3,坡降比为 50,形成区发育的小型低角度滑坡堆积体(图 2b、图 3b)方量约为5104 m3。流通区(图

18、3c)形态狭长,长度为 1.2 km,平均宽度为 40 m,坡降比为 25,受源区泥流的冲击,流通区沟道两侧相对松散层也被卷入泥流之中,并出现 3 处明显的流向转变(图 2b),流通区堆积体(图 2b、abcda.堆积区房屋掩埋;b.堆积区村道堆积;c.堆积区大范围堆积体;d.形成区高压输电塔倾倒折断图1积石山地震诱发中川乡泥流灾害特征Fig.1Characteristics of mud flow dizaster in Zhongchuan township induced by Jishishan earthquake ab泥流范围形成区流通区滑坡形成区堆积流通区堆积堆积区地表水体泥流范

19、围流向取样点流向改变位置00.25 km00.25 kmNSWENSWEa.震前影像,2020 年 12 月天地图;b.震后影像,2023 年 12 月天地图图2泥流发生前后遥感影像Fig.2Remote sensing images before and after the occurrence of mudflows222西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2024 年图 3d)方量约为 1.84104 m3。堆积区(图 2b、图 3e)平面形状近似呈“纺锤形”,坡降比为 10,面积约为20 万 m2,最大厚度约为 5 m,多处淹没屋顶(图 1a),平均厚度为 3 m,堆积区土

20、方量约为 60104 m3。根据滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(150 000)(DZ/T 0261-2014)(中 华 人 民 共 和 国 国 土 资 源 部,2014),泥流规模为特大型。走访调查发现,地震发生后约 10 min,有居民看到泥流到达村上方农田,由此估算泥流的平均流速为 23 m/s。1.2地层岩性经现场调查,绘制沿沟道流向的剖面图(图 4),由图可知,该地区主要出露岩性从上至下依次为耕植土、全新统(Q4pl)山前洪积物、全新统(Q4al)和上更新统(Q3al)河流冲积物及新近系泥岩(图 4)。农田耕植土处于最上层,厚度为 01 m,在泥流形成区分布广泛;山前洪积包含上下两层,上

21、层为红黏土,厚度为1.52.0 m;下层为粉质黏土层,现场钻孔揭露其厚度不小于 18 m,为此次泥流提供了主要的固体物源。调查结合官亭盆地河流阶地结构(张小虎等,2005),认为流通区和堆积区主要位于黄河二级阶地(T2)之上,形成区位于黄河三级阶地(T3)之上,二级阶地上部岩性主要为全新统(Q4al)水成黄土和卵石层,三级阶地 abceda.形成区;b.形成区滑坡;c.流通区;d.流通区堆积体;e.堆积区图3泥流典型无人机照片Fig.3Typical UAV photos of the mudflow 1 8201 7801 7401 7001 660高程/m04008001 2001 600

22、2 0002 4002 800距离/m形成区流通区堆积区Q4plQ4plQ4alQ3alNN160全新统洪积红黏土原始地形线全新统洪积粉质黏土现今地形线上更新统/全新统冲积黄土推测液化面上更新统/全新统冲积卵砾石推测地下水位线新近系泥岩地层界限逆流堆积体居民房屋图4中川乡地震液化型黄土泥流剖面Fig.4Seismic liquefaction type mudflow profile in Zhongchuan Township第 2 期刘港等:甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示223 上部岩性主要为上更新统(Q3al)水成黄土和卵石层,两个阶地下部

23、岩性为新近系(N)泥岩。本次泥流的主要物源为位于三级阶地顶部的山前洪积层(下部黄色粉质黏土为主,夹带上层少量红黏土)。泥流所处的官亭盆地,在历史上曾发生过大规模地震诱发的灾难性事件,即 4 000 年前喇家遗址(夏正楷等,2003),与泥流仅相隔不到 5 km,说明此处地层岩性特征易受地震影响,坡体稳定性对地震因素较为敏感。1.3诱发因素中川乡泥流与积石山 Ms6.2 级地震相隔仅数分钟,属同震次生灾害。积石山地震提供了震动来源,是该泥流的最直接诱发因素。调查发现,泥流形成区局部地下水位偏高,原因是降雪消融、农田冬灌造成了地下水补给增加,而低温冻结导致地下水向沟脑排泄通道受阻,即融雪和冬灌入渗

24、、低温浅表层冻结是除地震之外的几大诱发因素。2泥流液化层物理力学特性泥流的固体物源位于黄河三级阶地之上,以振动液化的洪积饱和粉质黏土层为主,含少量上层红黏土(图 5)。开展液化土层的粒径、塑性以及剪切参数测定,查清土质本身的物理力学性质,以为泥流形成机理分析提供数据基础。取样点图5泥流形成区地层岩性及物源Fig.5Stratigraphic lithology and material sources in mudflowformation areas 2.1液化层粒径特征笔者分别在形成区、流通区和堆积区对液化土进行取样(图 2b),编号分别为土样 1、土样 2、土样 3,作为液化判别对照,在

25、液化层上层红色粘土层中也进行取样(图 5 上层取样点),编号为土样 4。采用 Better-size 3000 激光粒度仪对上述 4 组土样进行粒组测定。测试结果见图 6。采用液、塑限联合测定仪测试液化层土壤的塑限和液限,得到塑限为 19.24%、液限为 30.48%,塑性指数为 11.25。按照砂粒、粉粒、粘粒成分统计测试结果(表 1)。根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(中华人民共和国建设部,2001),结合土壤成因、颜色、粒径分布特征,进一步确定泥流形成区液化层(土样 1)为粉质黏土,液化层上层红色土壤(土样 4)为红黏土。特别需要注意,振动液化通常发生在饱和砂土或粉土层内

26、,但粉粒含量高的粉质黏土同样存在发生液化的可能(辛鸿博等,2011;王兰民,2020)。对比土样 2、土样 3 与土样 1 的粒径分布特征,可以看出,3 组样品几乎同源,进一步佐证了物源主要源于形成区黄色粉质黏土。此外,土样 2 和土样 3 的砂粒、粉粒和粘粒含量处于土样 1、土样 4 对应数据之间且更接近土样 1,表明此次泥流物源还夹杂了少量的上层红黏土。根据构筑物抗震设计规范(GB50191-2012)关于饱和土液化初判判据(中华人民共和国住房和城乡建设部,2012),结合该地区地震烈度 VIII(王立朝等,2024),黄色粉质粘土粘粒含量(12.41%)略小于 13%(该值为液化初判临界

27、值,大于等于该值时,土层不液化),在饱水和地震作用下有发生液化的可能,而上层红粘土粘粒含量(26.28%)远大于 13%,则不具备发生振动液化的条件。2.2液化层抗剪特性采用四联直剪仪测定液化层原状粉质黏土在天然、饱和状态下的抗剪参数。法向应力分别施加 50 kPa、100 kPa、200 kPa、300 kPa,剪切速率为 0.4 mm/min,试验结果见图 7。通过曲线拟合,得到天然状态下粉质黏土的粘聚力为 13.38 kPa,内摩擦角为 7.3;而在其饱和后粘聚力为 7.07 kPa,内摩擦角为 9.9(表 2)。天然粉质黏土饱水后,内摩擦角对于水的响应不敏感,而粘聚力下降了 47.16

28、%,抗剪强度显著降低。3泥流成因机制 3.1形成原因官亭盆地是位于黄河上游的一处小型沉积盆地,地势相对平坦,岩性以黄河一级至三级阶地冲积物和山前洪积物为主体。该泥流所处沟谷的平均坡降比仅为 30(坡度2),不具备发生泥流灾害的有利地形条件,然而却发生了大规模泥流灾害,说明其经历了历史级强降雨或者强震(于国强等,2014;陈秀清等,224西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2024 年 1009080706050403020100累计百分含量(%)百分含量(%)1098765432100.010.11101001 000粒径/m粒度分布图形aD10=3.757D50=28.76D90

29、=70.13粒度分布简易表粒径(m)含量(%)0.000-0.5000.160.500-1.0001.481.000-2.0003.592.000-5.0007.185.000-10.008.0110.00-20.0015.9220.00-45.0035.0545.00-75.0020.7175.00-100.05.56100.0-200.02.341009080706050403020100累计百分含量(%)百分含量(%)1098765432100.010.11101001 000粒径/m粒度分布图形bD10=3.649D50=30.74D90=73.36粒度分布简易表粒径(m)含量(%)0

30、.000-0.5000.180.500-1.0001.631.000-2.0003.762.000-5.0006.865.000-10.007.1110.00-20.0014.4620.00-45.0034.8045.00-75.0021.8575.00-100.06.12100.0-200.03.231009080706050403020100累计百分含量(%)百分含量(%)1098765432100.010.11101001 000粒径/m粒度分布图形cD10=3.621D50=30.26D90=73.61粒度分布简易表粒径(m)含量(%)0.000-0.5000.180.500-1.00

31、01.681.000-2.0003.762.000-5.0006.915.000-10.007.3310.00-20.0014.8020.00-45.0034.5145.00-75.0021.3475.00-100.06.07100.0-200.03.421009080706050403020100累计百分含量(%)百分含量(%)5.04.54.03.53.02.52.01.51.00.500.010.11101001 000粒径/m粒度分布图形dD10=1.834D50=16.36D90=96.11粒度分布简易表粒径(m)含量(%)0.000-1.0003.321.000-2.0008.01

32、2.000-5.00014.955.000-10.0012.5710.00-20.0016.1020.00-45.0019.1645.00-75.0011.1775.00-100.05.40100.0-200.08.52200.0-300.00.80a.土样 1;b.土样 2;c.土样 3;d.土样 4图6泥流土样的粒径级配曲线Fig.6Particle size distribution curve of mud flow soil sample第 2 期刘港等:甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示225 2014;王新刚等,2021;孙萍萍等,20

33、22)。中国气象局气象资料(图 8)显示,灾害发生前民和县半月内无明显降水(仅 12 月 14 日为小雪)。因而,积石山县 Ms6.2 级地震(泥流位于地震烈度 VIII 度带内)则成为本次泥流的主要诱因。冬季降雪逐渐融化水、农田冬灌水优势入渗至地下结构性较差的洪积粉质黏土层,冬季结冰(泥流发生前 5 日气温均在 0 以下)引起沟脑处农田排泄区水流排泄不畅,造成局部地下水水位明显抬升,为土层饱和提供了重要的水源条件,是本次泥流的其他诱因。饱和粉质黏土在强震作用下存在液化可能且强度损失严重,以粉粒成分为主的粉质黏土是本次泥流的内因。虽然纵坡降较小的沟谷地 表 1 土样砂粒、粉粒和粘粒占比Tab.

34、1The proportion of sand,silt,and clay particles in the soil sample土样编号取样位置砂粒含量75 m粉粒含量5 75 m粘粒含量5 m土样1形成区液化土7.90%79.69%12.41%土样2流通区液化土9.35%78.22%12.43%土样3堆积区液化土9.49%77.98%12.53%土样4形成区上层红色黏土14.72%59.00%26.28%4035302520151050剪应力(kPa)01234剪切位移(mm)a403020100剪切应力(kPa)050100150200250法向应力(kPa)b605040302010

35、0剪应力(kPa)02468剪切位移(mm)c6050304020100剪切应力(kPa)050150100200250300350法向应力(kPa)d50 kPa100 kPa200 kPa50 kPa100 kPa200 kPa300 kPay=13.375 25+0.127 88xy=7.070 4+0.175 41xa.天然状态剪切应力剪切位移曲线;b.天然状态剪切应力法向应力拟合结果;c.饱和状态剪切应力-剪切位移曲线;d.饱和状态剪切应力法向应力拟合结果图7粉质黏土抗剪参数测试结果Fig.7Test results of shear parameters of silty clay

36、 表 2 粉质黏土粘聚力与内摩擦角Tab.2Cohesion and internal friction angle of the silty clay样品状态粘聚力(kPa)内摩擦角正切()相关系数天然13.387.30.994 86饱和7.079.90.975 79226西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2024 年形条件不利于泥流的大规模长距离运移,但地层岩性、水源及地震动力均促进了此次泥流的形成,进而导致同震次生灾害灾难性事件的发生。3.2形成过程积石山地震造成泥流沟脑位置埋深较浅的饱和粉质粘土层液化并且破坏浅表层冻土的完整性,土层内部产生超孔隙水压力,一方面诱发滑向向东

37、的小型滑坡(图 2b、图 3b),该滑坡堆积体位于东侧低洼农田处,并未进入沟道;另一方面将沟脑处农田浅表部起封盖作用的冻土层破坏、冲溃,形成临空面,饱和粉质黏土层因液化强度骤减甚至丧失,沿沟脑冲溃缺口喷涌而出,构成泥流主要物源(图 9)。形成区前部泥流流出牵引后部流态液化层向沟脑汇集,液化层流速快于上覆未液化土,形成反台阶状错坎(图 9b)。沟脑处具有一定初速度的泥流在重力作用下顺沟道向下流动,沿路铲刮沟底,经历了 3 次明显转向、侧壁铲刮与局部堆积(图 9c、图 9d、图 9e)后,快速进入下部村落,瞬间蔓延和掩埋逃生道路及房屋,造成灾难性事件的发生,泥流最远处流到金田村下游农田。a形成区流

38、通区堆积区泥流泥流滑坡滑坡超孔隙水压力强度骤减堆积堆积掩埋初速度、重力3 次流向改变、铲刮效应、局部堆积bcde地震饱和粉质黏土液化振动破坏沟脑冻土层a.泥流形成过程;b.形成区反台阶错坎;c.泥流首次转向和堆积位置;d.泥流二次转向和堆积位置;e.泥流三次转向和堆积位置图9中川乡泥流灾害形成过程示意图Fig.9Schematic diagram of the formation process of the Zhongchuan mudflow 4讨论官亭盆地面积约为 20 km2,大小支沟有数十条。在地震烈度一样且都存在冰雪消融、农田冬灌、低温冻结的情况下,为何仅金田村和草滩村上游支沟发生

39、了泥流,而其他支沟甚至紧邻支沟均未发生因饱和含水层振动液化导致的泥流。除局部微地形地貌的差异外,与颗粒组成、塑性指数以及天然强度不无关系。根据本次泥流形成区 161284048121620气温()12 月 3 日12 月 6 日12 月 9 日12 月 12 日12 月 15 日12 月 18 日日期(2023 年)最低温最低温晴晴晴 晴晴晴晴晴晴晴晴小雪晴多云多云多云转晴多云转晴多云转晴图8泥流发生前当月民和县气温与天气情况(数据源:中国气象局)Fig.8Temperature and weather conditions in Minhe County inthe month before

40、 the mud flow occurred(Data source:ChinaMeteorological Administration)第 2 期刘港等:甘肃积石山地震液化型泥流特征、成因及其对黄河上游盆地地震次生灾害风险评估的启示227 下部粉质黏土的液化初判结果,其粘粒含量处于液化临界值附近,说明该粉质黏土存在发生液化的可能性,但并非很容易液化,即对振动液化的条件要求相对苛刻,后续研究可结合动力触探进一步判断该层粉质黏土的液化等级,进一步验证这一猜想。同时,该层粉质黏土的原状抗剪参数明显偏低,说明液化土并非原状黄土,多是全新世(1.17 万年至今)以来山前洪积物,它不具备典型原状黄土的

41、结构性和强度,后续研究可结合微观观测试验对该猜想展开进一步验证。需要指出的是,尽管该泥流沟脑处粉质黏土液化等级可能不高,但在官厅盆地乃至整个黄河上游盆地地震液化评价中,应当加大对粉质黏土液化可能性的重视程度,以避免类似灾难的发生。已有媒体和研究学者将本次积石山地震诱发的次生灾害定义为“砂涌”、“滑坡泥流”(赵丽梅等,2023;许强等,2024),这与文中定义的“泥流”其实并无冲突。“砂涌”源于当地居民第一反应,因其发生时,下游村庄夜黑地平,所以公众惯性将其定义为砂涌;“滑坡泥流”是从灾害类型转化角度对本次灾害进行定义;笔者主要考虑灾害体的运动、运移方式,以有效区分区内 1 处典型滑坡和该典型泥

42、流。5结论(1)中川乡泥流具有典型的沟谷型泥石流平面特征,形成区、流通区、堆积区三区界限分明。形成区东侧发育 1 处小型滑坡,其余均顺沟而下形成泥流。液化层岩性为官亭盆地山前全新世以来覆盖于黄河三级阶地之上的洪积粉质黏土,天然强度较低、饱和强度下降显著。(2)中川乡泥流灾害是地震、局部高地下水位、气温、地形地貌、土层物质组成等内外因素共同作用的结果。外因是积石山地震在此处形成的 VIII 级烈度给泥流的发生提供了强大的振动力,降雨消融和农田冬灌入渗补给以及冻结造成排泄不畅抬升了局部地下水位。内因是泥流原始沟道具有一定的纵向坡降,为泥流的运移提供了重力势能,沟脑农田下部存在可发生液化的粉质黏土层

43、。(3)泥流地震液化后,液化土内部孔隙水压力突增、强度损失严重,超孔隙水压力将沟脑处表层冻结土层冲溃,液化土压力向临空面释放,前部液化土流向沟内并牵引后部液化土层向前流动。结构和强度几乎丧失的液化土夹带上覆未液化粉质黏土及少量红黏土沿落差较小的沟道水流而下,经过持续底部铲刮和 3 次明显侧向铲刮后堆积于沟口,掩埋金田村和草滩村部分房屋,造成本次灾难性事件。(4)黄河盆地冲洪积物中砂粒、粉粒含量较多,饱和粉质黏土发生地震液化并诱发次生灾害并非偶然,粉粒含量较高的粉质粘土液化问题仍需加强关注。建议进一步探索此次泥流与官亭盆地其余未发生泥流沟道在地形地貌、地层岩性、地下水位等方面的对比研究,揭示泥流

44、在此沟而非彼沟发生的深层原因,为该盆地乃至整个黄河上游沉积盆地地震次生灾害的调查与研究提供理论依据。并持续开展黄河上游盆地各流域发生地震次生灾害的风险评估工作,及时提出防治建议,以最大限度减少灾难性事件的发生。参考文献(References):白铭学,张苏民.高烈度地震时黄土地层的液化移动J.工程勘察,1990,18(6):15.BAI Mingxue,ZHANG Sumin.Landslide induced by liquefaction ofloessial soil during earthquake of high intensityJ.Geotechnic-al Investiga

45、tion and Surveying,1990,18(6):15.陈博,宋闯,陈毅,等.2023 年甘肃积石山 Ms6.2 地震同震滑坡和建筑物损毁情况应急识别与影响因素研究 J/OL.武汉大学学报(信息科学版),2024:116.CHEN Bo,SONG Chuang,CHEN Yi,et al.Emergency Identifica-tion and Influencing Factor Analysis of Coseismic Landslidesand Building Damages Induced by the 2023 Ms 6.2 Jishishan(Gansu,China

46、)EarthquakeJ/OL.Geomatics and InformationScience of Wuhan University,2024:116.陈秀清,白福,于燕燕.甘肃省泥石流发育特征、成因分析及其危害J.西北地质,2014,47(3):205210.CHEN Xiuqing,BAI Fu,YU Yanyan.Development Characteristics,Causes and Hazard Analysis of Debris Flow in GansuProvinceJ.Northwestern Geology,2014,47(3):205210.李为乐,许强,李雨森

47、,等.2023 年积石山 Ms6.2 级地震同震地质灾害初步分析J.成都理工大学学报(自然科学版),2024,51(1):3345+90.LI Weile,XU Qiang,LI Yusen,et al.Preliminary Analysis of the Co-seismic Geohazards Induced by the 2023 Jishishan Ms 6.2EarthquakeJ.Journal of Chengdu University of Technology(Science&Technology Edition),2024,51(1):3345+90.刘恢先.唐山大地震

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49、地震地质灾害发育规律对比J.成都理工大学学报(自然科学版),2024,51(1):921+59 TIE Yongbo,ZHANG Xianzheng,CAO Jiawen,et al.Comparativeresearch of characteristics of geological hazards induced byJishishan(Ms 6.2)and Luding(Ms 6.8)earthquakesJ.Journ-al of Chengdu University of Technology(Science&Techno-logy Edition),2024,51(1):921+

50、59.万飞鹏,杨为民,邱占林,等.甘肃岷县纳古呢沟滑坡-泥石流灾害 链 成 灾 机 制 及 其 演 化J.中 国 地 质,2023,50(3):911925.WAN Feipeng,YANG Weimin,QIU Zhanlin,et al.Disaster mechan-ism and evolution of Nagune Gully landslide-debris flow dis-aster chain in Minxian County,Gansu ProvinceJ.Geology inChina,2023,50(3):911925.王兰民.黄土地层大规模地震液化滑移的机理与风险

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