2012年新疆新源—和靜MS6.6地震極震區地質災害特征研究*

李　帥，陳建波，吳國棟

(新疆維吾爾自治區地震局，新疆 烏魯木齊 830011)

2012年新疆新源—和靜MS6.6地震極震區地質災害特征研究*

李帥，陳建波，吳國棟

(新疆維吾爾自治區地震局，新疆 烏魯木齊 830011)

摘要：通過敘述2012年6月30日新源—和靜MS6.6地震極震區內地震崩塌、滑坡、地裂縫和碎石流4種地震地質災害規模、分布特征，結合震前極震區內地質災害分布類型和特征，將震前與震后的地質災害特征進行對比分析，認為雖然此次地震極震區烈度僅為Ⅷ度，但發生的地震裂縫與地震崩塌等地震地質災害具有獨特性，應與該地區的地貌、地層巖性有關。

關鍵詞：極震區；地震地質災害；分布特征；新疆新源—和靜MS6.6地震

0引言

地震地質災害是地震災害中直接災害的表現形式之一，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地震裂縫、地表塌陷、砂土液化、軟土震陷和海嘯等多種災害形式，不但造成嚴重的人員傷亡，而且破壞房屋、道路、橋梁等工程設施，加劇地震災害損失程度。一般情況下，地震烈度越大，地震地質災害程度越強，在山岳地區表現尤為明顯。如2008年汶川MS8.0地震(宋波，黃世敏，2008；許沖等，2009，2010；殷躍平，2008)、2010年青海玉樹MS7.1地震(許沖等，2011，2012a，b；殷躍平等，2010)、2013年四川蘆山MS7.0地震和2013年甘肅岷縣嶂縣MS6.6地震均觸發了一定數量的滑坡，尤其是2008年汶川地震觸發了多達20萬處滑坡，這些滑坡多發生在山岳地區。因此，通過了解地震地質災害的發生時間及分布范圍，統計、分析地震地質災害發生規律，能夠為后續防震減災工作提供重要保障，為山區建設規劃選址等提供參考意見。

2012年6月30日，新疆新源、和靜交界發生MS6.6地震，震區主體位于伊犁盆地東側依連哈比爾尕山，屬西天山內部的中高山區，極震區烈度Ⅷ。由于極震區地處山區，地形起伏、山坡陡峭，又適逢多雨，因此引發了一定數量的滑坡、崩塌等地震地質災害。筆者在前人研究地震地質災害基礎上(王贊軍等，2003；李帥等，2012a，b；李帥，陳建波，2013)，以2012年6月30日新源—和靜MS6.6地震為背景，以地震觸發地質災害為研究對象，研究新源—和靜MS6.6地震極震區內觸發地震地質災害的類型，分析此次地震的地質災害特點，為以后該區域的地震地質災害分析奠定基礎。

1極震區地理環境

新源—和靜MS6.6地震發生在依連哈比爾尕山高山區，山勢陡峻挺拔，山頂海拔高度為3 500～4 500 m，山區內近南北向沖溝發育，多屬“V”字型峽谷，較大河谷寬度為150～400 m，切割深度為150～500 m，谷內兩側邊坡自然坡度40°～80°，河流縱坡降比30‰～50‰。極震區附近，主要分布有阿爾先溝、查干烏蘇溝和喀拉果拉3條較大溝谷，溝谷兩岸邊坡陡立，自然坡度40%以上，溝底寬度為200～500 m，階地不發育，分布著一些小型的洪積扇和倒石錐。溝底與山頂高差為800～1 200 m，溝底海拔高度為2 400～3 000 m。

極震區有冰舌、冰川槽谷、懸冰川等構成的一系列冰川地貌，在阿爾先溝、查干烏蘇溝和烏拉斯特溝內普遍發育。調查認為此地貌單元內，海拔越高、植被越少、風化的碎石越多，特別是在海拔3 000 m以上的溝谷兩側，分布著一些因冰蝕作用產生的碎石形成的倒石錐，倒石錐表面較為松散，地震后易發生崩塌、碎石流等地震地質災害。

2極震區地震地質災害類型特點及分布

新源—和靜MS6.6地震極震區發生了一定數量的地震地質災害，這些災害除受到主震觸發的原因之外，還有以下幾方面因素：(1)極震區位于依連哈比爾尕山高山區，山勢陡峻挺拔，河谷切割較深，是崩塌、滑坡等地質災害的易發區；(2)極震區海拔高度多在3 000 m左右，是冰川地貌較為發育的高度，巖體在冰蝕作用下，風化作用較強，加劇了地質災害的發生；(3)極震區內分布有采礦企業和設施，在人為修路、采礦等作用下，溝谷內邊坡穩定性遭受破壞，當地震來臨時，地震動誘發了小型滑坡的產生。根據野外調查結果，將新源—和靜地震引發的地震地質災害分為地震崩塌、地震滑坡、地震裂縫和碎石流等類型(圖1)。

2.1地震崩塌

地震崩塌是由地震震動引起巖體或土體脫離母體，在重力作用下極快速地下滑、堆積的過程。此次極震區附近的阿爾先溝北側和極震區東側的諾爾湖等高海拔地區，均發現有較為新鮮的地震崩塌痕跡。統計發現，崩塌點發生時具有相似性，均位于海拔3 000 m左右的高山區，山體陡立，自然坡度40°左右。本文僅對3處地震崩塌點進行描述。

崩塌1：該點位于阿爾先溝溫泉療養院北北東方向1.4 km左右的大型沖溝北側，地理坐標(43°20′20.76″N，84°45′5.11″E)，距微觀震中3.8 km，沖溝走向NW—SE向，自然坡降20%，崩塌點地形坡度約45°，海拔高程約2 800 m，崩塌體巖性為花崗巖，崩塌寬約20 m，后壁高差約為15 m，下墜巖體長度約為100 m，相對崩塌物的面積約為2 900 m2，受地形影響，崩塌體墜落的物體稍有左旋滑動，墜落后覆蓋層厚度較薄，不超過4 m，最終計算出崩塌體體積小于1×104m3，按照崩塌體規模劃分，此崩塌體屬小型崩塌(圖2a)。

在崩塌體西側153 m處，還存在另一座相比較小的崩塌體，由于海拔高度和植被較為茂密等外在因素條件影響無法進入，但根據震后的ikonos影像圖和谷歌地圖解譯，可知該崩塌體自然坡度50°，崩塌體寬約15 m，后壁高差約18 m，下墜巖體長度60 m左右，受地勢影響，墜落物體成一右旋滑動，按照崩塌體規模劃分，該崩塌體也應屬小型崩塌。

崩塌2：該點位于阿爾先溝溫泉療養院北東方向直線距離約4.2 km的地點，其地理坐標(43°25′20.82″N，84°47′41.74″E)，海拔高程3 000 m，距微觀震中2.8 km，崩塌體所處山體較陡，自然坡度可達60%～80%，表面植被覆蓋較少，崩塌體巖性以花崗巖為主，表面強風化，崩塌體寬約24 m，后壁高差約15 m，墜落物體面積約為2 800 m2，屬小型崩塌(圖2b)。

崩塌3：該點位于崩塌2東側3.6 km左右的冰磧臺地后緣的南側，海拔高程3 300 m，其地理坐標(43°24′37.59″N，84°50′12.55″E)，距微觀震中3.3 km，該處地勢較陡，崩塌體所在邊坡自然坡度30°，巖性為花崗巖，崩塌體寬約15 m，后壁高差約10 m，墜落物體面積約為4 600 m2。在其下部還覆蓋有較老的崩塌體級倒石錐。

2.2地震滑坡

地震滑坡是指地震震動引起巖體或土體沿一個緩傾面剪切滑移一定距離的現象。此次在極震區未發現大規模的滑坡，但是在極震區附近的查干烏蘇溝沿線發育有大量的人工土質邊坡滑坡(圖3a)。這些滑坡體連續分布，最近的僅間隔約40 m，最遠的約2 km，在這一線，發育有20余處滑坡體。滑坡體所在邊坡自然坡度一般在35°左右，滑坡體長20～100 m，寬約20 m，滑坡壁高1～3 m，滑坡整體高度3～10 m。在滑坡體上分布有掉落的草皮和堆積的碎石，碎石由沖洪積相的卵礫石及漂礫組成；在部分滑坡體上分布的一些電線桿也傾倒，與公路平面近于平行。同時，在一些未發生滑坡的公路邊上，部分邊坡在地震動的觸發下，造成坡體后緣出現線性的拉張裂縫，裂縫已經加大并且造成邊坡錯位，有下滑的趨勢，由于邊坡下部受公路開挖影響，坡體相對已經處于失穩狀態，若繼續發生地震或者有強降雨的影響，極易引發坡體下滑(圖3b)。

2.3地震裂縫

此次在極震區附近發現的地震裂縫主要為構造裂縫。較為典型的是在極震區北側的阿爾先溝上游山體邊坡上，發現有多處裂縫，裂縫多為順坡向。其中較為明顯的一處裂縫，其地理坐標為(43°25′38.25″N，84°47′43.05″E)(圖4)，距微觀震中2.9 km，海拔高程2 771 m，裂縫從山體一直延續至河床邊上，走向13°，長約200 m，寬約30 cm，裂縫通過處植被破壞，且在坡腳處，有一大坑，直徑50 cm左右，到達河床上的裂縫相對較窄，寬度為13～50 cm。通過對裂縫下部進行開挖，發現裂縫通過處內土體與兩側地層巖性有明顯差異，裂縫通過處土體較為松散，土體顏色為黑色，顆粒狀，裂縫兩側粉土呈土黃色，呈上下盤分布，由此認為此裂縫應為此次地震發生時形成的。

2.4碎石流

此次定義的碎石流主要是指在地震動作用下

受重力作用沿著邊坡快速向下流動的碎石。與平常的碎屑流的主要區別在于觸發的原因不同。碎石流主要是受到地震動作用，而碎屑流則是在雨水或雪水的作用下形成的。在此次科考中，在震中附近共發現兩處碎屑流，均發生在地形坡度較陡、之前發育有一些細溝或者沖溝的環境下。且碎石流長度較長，一般延山頂能夠持續到山腳。

碎石流位于阿爾先溝溫泉療養院東側支溝內，地理坐標(43°23′46.325″ N，84°45′55.08″E)距微觀震中2.4 km，海拔高程3 000～3 400 m，相對高差約300 m。該點有相鄰的3處碎石流，長度均在500 m左右，地形自然坡度30°～50°，呈直線排列，少彎曲。碎石流上部主要是由冰蝕作用風化的巖體，呈網狀分布在多條汶溝內，向下部逐漸集中，形成較寬的細溝，在雪水的搬運作用下，溝內的碎石逐漸下移。此次地震，使存在于山體頂部的不穩定的巖體掉落，并隨著存在于汶溝內的碎石加快下滑速度，最終到達細溝內一起向下移動。在這些細溝下部，可看到較為新鮮的碎石蓋在較老的碎石上。

3地震地質災害特點討論

3.1震前地質災害

通過收集研究地區的地質災害資料，可知在極震區附近存在地質災害點93個(表1、圖5)，其中以崩塌、滑坡和泥石流為主，崩塌點8個，占總比例的8.6%；滑坡80個，占總比例的86.0%；泥石流5個，占總比例的5.4%。在這些地質災害里，按照地質災害規模可分為小型、中型、大型和巨型。

對調查點進行統計后，可知地質災害點主要發育在較大的溝谷內，例如阿爾先溝和鞏乃斯河谷地，其他地區均為零星分布，不具有統計規律性。

表1　極震區地質災害統計表

3.2震前震后地震地質災害對比分析

將震前與震后極震區內的地震地質災害的發育特征進行比對分析，得出極震區在地震前后發生的地質災害主要存在以下區別：

(1)震前與震后的地質災害破壞類型有差別。在極震區內，震前的地質災害類型為崩塌、滑坡和泥石流，破壞類型少，誘發災害的因素以降雨、冰雪融化等自然氣候因素為主。震后，地質災害數量及破壞種類明顯增多，除震前的崩塌、滑坡和泥石流外，還增加了碎石流和地震裂縫，地震裂縫主要集中于微觀震中附近的阿爾先溝上游高山區。

(2)震前與震后的地質災害規模有所不同。一般情況下，地質災害的影響因素多為降雨、融雪等因素，當降雨的數量急劇增多時，最易引發滑坡、泥石流等地質災害。地震地質災害規模則主要依據地震烈度，一般情況下，地震烈度愈高，地震地質災害分布越廣、規模越大，且隨著地震烈度的減小，地震地質災害逐漸減少，例如2008年汶川地震，就是很典型的例子。雖說此次新源—和靜地震震級為MS6.6，極震區地震烈度僅為Ⅷ度，破壞規模相對較小，但在極震區仍然發現一定數量的地震崩塌、地震滑坡等地震地質災害，且規模和數量較震前有所增加，在一些巖體較為堅硬、山體較為完整的地段出現了地震崩塌現象，地震滑坡規模也相應的加大。

(3)對比震前與震后的地質災害調查點，發現雖然震前與震后地質災害破壞規模和類型有所不同，但是震前發生崩塌和滑坡的地段在震后均發生了地震滑坡和崩塌，只不過震后的數量在震前有所增加，規模有所放大，例如此次考察的查干烏蘇溝路邊土質滑坡，在震前就有過。

由此可知，震前與震后的地質災害在破壞類型和規模上是不同的，且災害點的分布也有所不同，但在部分災害(崩塌和滑坡)的分布上具有重復性。在以后的地震地質災害調查中，可以在震前的地質災害點分布基礎上，對其進行考察。

4結論

新源—和靜MS6.6地震在極震區沒有造成人員傷亡，但是誘發了一定數量的地震地質災害。地震崩塌規模類型主要分布在微觀震中附近；而地震滑坡主要以邊坡失穩滑坡為主，屬小型滑坡，但連續性相對較強；地震裂縫和碎石流是此次地震相較于其他6級地震更為特殊的地方，雖然數量及規模較小，但應與極震區所處的冰川地貌有關。從極震區內的地震地質災害分布特點來看，新源—和靜MS6.6地震的宏觀震中與微觀震中基本一致。

近年來，隨著汶川地震、青海玉樹地震、雅安地震和甘肅岷縣漳縣地震等強震的發生，誘發了一定數量的地震地質災害，且主要集中于地質條件復雜的西部山區，為地震地質災害的綜合研究帶來了困難。通過總結分析，筆者認為對于地震地質災害的研究，不僅要研究山區區域地殼穩定性、山體穩定性，還需要加強山區內斷裂活動性的調查與探測，為防震減災工作奠定更加堅實的基礎。

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We described the scale and distribution characteristics of 4 types of seismic geological disasters，such as the quantitative seismic cracks，landslides，ground fissure and broken stone flow in the meizoseismal area of Xinyuan-HejingMS6.6 earthquake on Jun.，30，2012.Then combined with the distribution types and characteristics of geological hazards in the meizoseismal area before the earthquake，we compared and analyzed the characteristics of geological disasters before and after the earthquake.The results showed that although the intensity in the meizoseismal area was only Ⅷ degree，the seismic geological disaster characteristics of the ground fissure and cracks etc.was unique，which should be related to the local landform，formation lithology in the meizoseismal area.

Key words：meizoseismal area；seismic geological disasters；distribution characteristics；Xinjiang Xinyuan-HejingMS6.6 earthquake

*收稿日期：2014-03-13. 基金項目：中國地震局地震應急青年重點任務(CEA_EDEM-201512)資助.

中圖分類號：P315.9

文獻標識碼：A

文章編號：1000-0666(2015)03-0389-07

Research on Characteristics of the Geological Disaster in the Meizoseisma Area Induced by the Xinyuan-HejingMS6.6 Earthquake in 2012

LI Shuai，CHEN Jian-bo，WU Guo-dong

(Seismological Bureau of XinJiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830011，Xinjiang，China)

Abstract