岷江断裂中北段新构造活动和次生滑坡灾害的因素分析
2023-08-06郝娇贾志泉申红涛
*郝娇 贾志泉 申红涛
(1.四川省第三地质大队 四川 611230 2.四川省第七地质大队 四川 614200)
引言
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或软弱带,整体或部分顺坡向下滑动的自然现象。滑坡发生的主要因素需要从时空分拨规律、区域构造、气候、地貌等入手展开工作,本次研究主要对岷江断裂中北段松潘川主寺至镇江关一带沿断裂带触发滑坡因素影响分析,这样给该地区发生严重的滑坡自然灾害防治工程提供可用的基础资料。
1.岷江断裂概况
岷江断裂带主要由东、西两支断裂组成,西支称牟尼沟—羊洞河断裂;东支即是岷江断裂,为一条全新世活动断裂。北起弓嘎岭北,向南经川主寺至松潘县,沿岷江向南至较场,呈南北走向,断面倾向西,全长170km左右[1]。岷江断裂构造位置上为岷山隆起的西边界,与虎牙断裂共同制约岷山隆起,从新构造、地形地貌角度分析,岷山隆起带属南北地震带的重要组成部分,(图1)。与此相对应的,从20世纪30年代以来的不到100年时间内,在岷江断裂带内及其周缘已经发生了4次以上的M≥7.0级地震,它们是1933年叠溪7.5级地震、1976年松潘2次7.2级地震、2017年九寨沟7.0级地震和1713地震,这些地震震源机制解显示了左旋或左旋逆冲性质。
图1 岷江断裂分布图
以较场、川主寺为界岷江断裂可分为南、中、北3段。北段控制了弓嘎岭和漳腊两个晚第三纪-第四纪断陷盆地,换言之,弓嘎岭和漳腊盆地是岷江推覆构造带山链前缘的山麓堆积盆地,1933年叠溪7.5级地震发生在岷江断裂南段。中段在川主寺以南,断裂沿岷江以N15-20°E的走向延伸至松潘,在松潘南走向折转为N15-20°W,经牟尼沟口、德胜堡、镇江关西、金瓶岩后、转为北北东向至较场附近[2]。
2.岷江断裂中北段新构造活动
研究区位于巴颜喀喇块体东部边缘地带,自NW向SE由松潘—甘孜造山带—龙门山推覆构造带—前陆盆地—前陆隆起带四个单元构成了一个完整的构造系统;松潘—甘孜造山带是中生代以来长期演化的陆内造山带,主体由三叠系西康群的半深海复理石、斜坡相复理石类型的碎屑物质组成。龙门山推覆构造带核心部位出现了前寒武系的变质核杂岩,杂岩两侧分布着古生代和中生代的沉积岩。前陆盆地和前陆隆起带位于龙门山推覆构造带下盘的四川盆地内,分别表现为沉积平原和褶皱隆起。在最晚活动时代上,岷江断裂中北段为全新世活动断裂;在活动强度上,估算的岷江断裂带第四纪平均左旋滑动速率为1mm/a、垂直速率<1mm/a[1];在2008年汶川8.0级地震也是发生在青藏高原东部边界构造带上一个历史地震活动水平较低的构造。只有通过全面细致的探查,才能发现此类断裂大地震重复发生的完整历史,以合理地认识其真实的地震危险性。
3.次生滑坡的分布发育规律
岷江河谷南北向纵贯研究区,河谷东侧为岷山隆起,西侧为松潘高原。岷山断块与其东西两侧的地貌明显不同岷江断裂以西为松潘高原,地表微受切割,夷平面保存完好。沟谷深切,谷坡陡峻,河流湍急。野外调查发现岷江断裂中北段断裂与河流水系流向一致(断裂带与河流平行),并且研究区内的滑坡呈线状平行断裂带;岷江断裂中北段频发的滑坡、垮塌等地质灾害,主要可分为地震及降雨两类,本研究区主要对活动构造引起的滑坡进行重点分析,岷江断裂中北段为震源区,如历史上发生的较场、松潘等。其断裂带往往为控盆断裂,在盆地的边缘基岩褶皱、节理发育,是大部分滑坡及二次滑坡的直接诱因。
(1)次生滑坡发育的地质环境条件
①地形地貌
岷江断裂中北段位于岷江上游,河谷深切,川主寺以南至镇江关一带岷江沿岸发育V型河谷,两岸普遍发育Ⅰ-Ⅳ级阶地不等,阶地不连续[3];研究区主要位于松潘县区域内,地貌东西差异明显,地势陡峭,相对高差大,最低海拔为1080m,最高海拔5588m,县城海拔2850m,总体地形为西北高,东南低(图1)。
②岩石地层
岷江断裂中北段出露地层除侏罗系、白垩系及古近系缺失外,从泥盆系至第四系均有出露(表1)三叠系最为发育,分布最广。
表1 究区地层简表
(2)次生滑坡的分布规律
滑坡空间位置主要表现为支流和干流线性分布和沿构造带线性分布,本次对沿断裂带线性分布滑坡进行评述,研究区内沿断裂带线性分布的滑坡主要分布在岷江断裂带一线,研究区内的大型滑坡多与断裂距离较近,与断层距离1~2km的滑坡数量最多,与断层距离2~4km的滑坡次之(图2),占滑坡总数的55%,灾害点密度5.2/km,表明区内滑坡的分布受到构造的控制,构造活动是滑坡产生的重要因素(图3)。
图2 岷江断裂带中北段滑坡发育分布图
表2 滑坡与断层统计表
图3 滑坡个数与断层关系图
综上所述,区内滑坡沿构造带、河流呈线型特征分布,岷江断裂中北段断裂与河流水系流向一致(断裂带与河流平行),激发耦合作用,使区域内次生地质灾害集中分布;该段地层以软硬相间岩类及较软岩类为主,滑坡为土质滑坡,该断裂段发育滑坡30处,其中大型滑坡10处,特大型滑坡11处,巨型滑坡1处(图3),滑坡密度约为0.41个/km。
4.次生滑坡地质灾害时间分布特征
区内滑坡大多由于活动构造使岩体结构遭受破坏,河流水系形成大角度斜坡,发生滑动,该段为宽谷地貌,河流切割较浅,其滑坡形成的年代大多较老,多为古滑坡,主要集中在晚更新世,距今2万~3万年[4],最新则是由1933年叠系地震、1976年松潘地震及2017年九寨沟7.0级地震,滑坡多发育在断裂带与河流平行地区,雨水沿裂缝渗入滑坡体内,加大滑坡的下滑力,使滑坡发生二次再滑坡,堵塞河道,故每年的强降雨季节又是滑坡的高发期。
5.结语
滑坡的前提是存在不稳定斜坡,据此就限定了滑坡主要发育在沟谷两侧斜坡,其次堆积层(土层)滑坡主要与表层堆积物的厚度密切相关,岩质滑坡则与地质构造中的结构面发育程度密切相关;与活动构造有关的滑坡不仅发生在松散和强度较低的岩石中地层中,在硬质岩石和较硬质岩中也有发育,并且常呈带状、集群状分布;只有详细的了解岷江断裂中北段新活动和次生滑坡的分布规律、特征,分析其影响因素,才能精准解剖岷江断裂中北段区域内地质灾害,为次生地质灾害防治提供理论支撑。