本文關鍵詞：龍門山活動推覆體特大地質(zhì)災害形成機理與防治對策研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《蘭州大學》 2013年

龍門山活動推覆體特大地質(zhì)災害形成機理與防治對策研究

馬國哲  

【摘要】：人類對特大地質(zhì)災害的認識滯后于地質(zhì)災害的防治要求。在人口稠密和集中地區(qū)發(fā)生罕遇特大地質(zhì)災害所造成的人民生命和財產(chǎn)損失是驚人的,開展其形成機理研究是有效進行地質(zhì)災害防治工作的基礎。筆者在應用巖體力學理論研究2008.5.12“汶川”Ms8.0級特大地震的成因時,提出了“龍門山活動推覆體”的概念：是一個由滑脫層和邊界斷裂圍限而成的宏觀巖體,長度接近500km,寬度接近50km,深度接近20km,推覆體巖體具有整體活動性,并處于以擠壓構(gòu)造應力為主的三維應力場中。與龍門山斷裂帶這一傳統(tǒng)地質(zhì)構(gòu)造術語相比,活動推覆體不僅包含了地質(zhì)構(gòu)造、構(gòu)造地貌因素,而且隱含了地殼巖體結(jié)構(gòu)及巖體的受力、運動與破壞因素,因此該概念可以滿足研究特大地質(zhì)災害所涉及地質(zhì)體在深度及廣度范圍方面的要求。龍門山推覆體具備特大地質(zhì)災害孕育和發(fā)生必需的獨特地質(zhì)環(huán)境條件,是內(nèi)動力地質(zhì)災害(地震、斷裂)和外動力地質(zhì)災害(滑坡、泥石流)的孕育、發(fā)生和發(fā)展的統(tǒng)一體和承載體。內(nèi)、外動力地質(zhì)災害之間形成地質(zhì)災害鏈,防治難度大。 本文以龍門山活動推覆體地殼巖體作為研究對象,采用系統(tǒng)論的研究方法,在全面研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景基礎上,綜合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造學、地球物理學、地震地質(zhì)學、巖體力學、巖石物理學、工程地質(zhì)學、災害地質(zhì)學、大地測量學等多學科的最新研究成果,尤其是運用巖體力學關于地殼巖體變形和破壞的相關最新理論成果,對龍門山推覆體以地震為主的內(nèi)動力地質(zhì)災害形成機理,地震滑坡(崩塌)、震后泥石流等次生地質(zhì)災害的發(fā)生機理,內(nèi)、外動力地質(zhì)災害之間的連鎖激發(fā)關系,地質(zhì)災害鏈的構(gòu)成特點及危害特點等諸多環(huán)節(jié)進行了全面研究,對諸如推覆體地殼深部流體對抗剪強度的影響、地震同震地表破裂形成的巖體力學機理、工程防治特大地質(zhì)災害的有效性等前沿問題進行了探討。最后針對性地提出了三層次防治對策。主要結(jié)論有： 1、以龍門山推覆體地殼巖體作為研究對象,能滿足特大地質(zhì)災害研究所涉及地質(zhì)體對深度與廣度的要求。龍門山推覆體是一個由滑脫層和邊界斷裂圍限而成的宏觀巖體,長度接近500km,寬度接近50km,深度接近20km。內(nèi)部包含了4條主干斷裂和滑脫層幾個主要構(gòu)造結(jié)構(gòu)面。位于中地殼頂界的滑脫層是推覆體發(fā)生逆沖推覆運動的底部動力邊界,也是中、上地殼巖體之間最主要的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面。埋深12-26kmm,沿南西向北東方向變深。其物理力學屬性是因板塊水平運動擠壓而產(chǎn)生的地殼巖體局部剪切熔融層,表現(xiàn)出各向異性、低速高導等物理力學屬性。 2、在亞歐板塊碰撞產(chǎn)生的擠壓大地構(gòu)造應力背景下,在青藏地塊(巴顏喀拉)與華南地塊(四川盆地)之間形成了龍門山推覆體型地塊邊界帶,自晚更新帶以來其新構(gòu)造活動特征是活動推覆體,整體逆沖活動速率1～3mm/yr,方向南東。推覆體地殼巖體長期處于北西-南東向的擠壓構(gòu)造應力狀態(tài),主要沿已有區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造面發(fā)生剪切破壞。 3、推覆體地殼巖體的變形和破壞規(guī)律符合巖體結(jié)構(gòu)控制論。主要表現(xiàn)為沿已有構(gòu)造結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切滑移破壞,抗剪切滑移強度符合拜爾利定律(Byerlee's law)。滑脫層具有發(fā)生剪切滑移(粘滑)的強度條件和幾何條件,因而是龍門山活動推覆體發(fā)生7級以上特大地震的主要構(gòu)造結(jié)構(gòu)面(控震層)。沿滑脫層發(fā)生的剪切滑移(粘滑)是形成2008年5.12“汶川”特大地震及未來復發(fā)地震的巖體力學成因機制。 4、龍門山地區(qū)地震強度與推覆體整體活動速率無關,而與控震結(jié)構(gòu)面一滑的抗剪切滑移強度密切相關。與其埋深呈顯著線性相關性：8級地震的震源深度接近20km；7級地震的震源深度接近14kmm；6級地震的震源深度接近lOkm。據(jù)此可以圈定出7級以上地震可能發(fā)生區(qū)域的范圍。 5、在7級地震、Ⅸ度以上地震烈度區(qū)發(fā)生的大型高速遠程地震滑坡主要受斜坡的彈-塑性二元結(jié)構(gòu)控制。地震波(P波)及強烈的地震水平加速度在斜坡彈一塑性介面突然產(chǎn)生強大的拉應力,導致斜坡風化覆蓋層產(chǎn)生自上而下貫通的拉裂破壞,進而引起滑床區(qū)巖體發(fā)生快速剪切破壞,是形成數(shù)量眾多的大型、深層、高速、遠程地震滑坡的主要力學機制。 6、從地質(zhì)災害防治的角度對龍門山推覆體特大地質(zhì)災害鏈提出了新的認識。地質(zhì)災害鏈主要表現(xiàn)為兩大類。一類是強烈地震激發(fā)不穩(wěn)定斜坡—滑坡(崩塌)同震型短時地質(zhì)災害鏈；另一類是區(qū)域暴雨激發(fā)滑坡(崩塌)—泥石流震后長周期地質(zhì)災害鏈。 7、針對地震滑坡和震后泥石流提出了不同的防治思路。地震滑坡應在間震期將潛在不穩(wěn)定斜坡作為防治對象。采取留置安全距離,輔助采取必要的錨固工程措施進行綜合防治。震后泥石流應在調(diào)查、評估的基礎上,采取規(guī)劃避讓為主、應急排險為輔,以防為主的防治思路。審慎采取工程防治措施。 8、龍門山地區(qū)特大地質(zhì)災害具有自然性、長期性、區(qū)域性、群發(fā)性、成災后果嚴重的諸多特點,宜采取預防為主、避讓為主、重視宏觀規(guī)劃的防治原則。將避免城鎮(zhèn)損毀作為該區(qū)特大地質(zhì)災害防治的首要目標。基于地質(zhì)環(huán)境容量考慮基礎之上,提出了三層次防治對策：區(qū)域戰(zhàn)略性宏觀控制對策、流域局部避讓對策及單點工程治理相結(jié)合的綜合防治對策。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P694
【目錄】：

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8 賈韶輝;企業(yè)級氣象與地質(zhì)災害預警技術研究與應用[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2013年

9 劉志剛;云南電網(wǎng)物理脆弱性分析與地質(zhì)災害風險研究[D];武漢理工大學;2013年

10 菊春燕;青島嶗山風景區(qū)地質(zhì)災害風險與防控研究[D];中國海洋大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高志勇;暴雨誘發(fā)的地質(zhì)災害遙感監(jiān)測與評估[D];西南大學;2010年

2 程慶展;福建省地質(zhì)災害類型與評價分區(qū)研究[D];福建師范大學;2004年

3 王成亮;宜萬鐵路巖溶區(qū)隧道施工地質(zhì)災害風險評價方法研究[D];北京交通大學;2010年

4 王宇;汶川地震次生地質(zhì)災害風險評價[D];蘭州大學;2010年

5 許清濤;和龍市地質(zhì)災害分區(qū)與評價[D];吉林大學;2004年

6 陳勇;黃陵縣地質(zhì)災害風險評價研究[D];長安大學;2010年

7 馬宏宇;四川茂縣維城鄉(xiāng)前、后山地質(zhì)災害危險性分析[D];成都理工大學;2010年

8 趙彬;基于GIS的汶川地震地質(zhì)災害危險性評價研究[D];首都師范大學;2011年

9 江岳安;綿竹市綿遠河地區(qū)地震地質(zhì)災害發(fā)育規(guī)律及成因機制研究[D];成都理工大學;2010年

10 歐陽華平;遙感和GIS技術在西藏昌都縣地質(zhì)災害調(diào)查與評價中的應用[D];中南大學;2010年

  本文關鍵詞：龍門山活動推覆體特大地質(zhì)災害形成機理與防治對策研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：248652