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柴北缘尕海南山晚志留世—晚泥盆世火山岩浆组合对早古生代造山后伸展时限的约束

地质力学学报 2024年第3期30卷 506-518页

作者：高万里王宗秀吴林江万钱涛中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081

柴达木盆地北缘(柴北缘)构造带经历了早古生代的大洋俯冲到大陆俯冲,形成了广为人知的柴北缘超高压变质带。早古生代造山带何时开始垮塌一直存在争论,火山岩和侵入岩作为深地岩石探针能为约束地壳活动提供关键制约。应用锆石LA–ICP–M... 详细信息

柴达木盆地北缘(柴北缘)构造带经历了早古生代的大洋俯冲到大陆俯冲,形成了广为人知的柴北缘超高压变质带。早古生代造山带何时开始垮塌一直存在争论,火山岩和侵入岩作为深地岩石探针能为约束地壳活动提供关键制约。应用锆石LA–ICP–MS U–Pb年代学和Lu–Hf同位素方法对柴北缘东段尕海南山地区出露的牦牛山组火山碎屑岩和侵入其中的花岗岩开展研究。锆石U–Pb年代学结果显示,牦牛山组火山碎屑岩的形成时代约为423 Ma,侵入其中的花岗岩的形成时代为370 Ma,表明火山岩喷发的年龄在晚志留世,后期侵入的花岗岩结晶年龄为晚泥盆世;锆石Lu–Hf同位素结果显示,晚志留世熔结凝灰岩ε_(Hf)(t)值集中在–11.5~–8.3,其两阶段Hf模式年龄集中在1945~2133 Ma,显示火山岩主要源于古老地壳物质熔融;而晚泥盆世侵入的花岗岩的ε_(Hf)(t)值分布在3.9~9.1,其两阶段的Hf模式年龄集中在792~1118 Ma,显示花岗岩主要源于中—新元古代地壳物质的部分熔融。结合对区域地质、岩石学等资料的综合分析认为,晚志留世—早泥盆世时期,大陆深俯冲导致的强烈造山作用造成柴北缘地壳发生明显加厚,加厚的欧龙布鲁克地壳基底发生部分熔融,形成了该时期的火山岩;晚泥盆世时期,加厚地壳的拆沉作用导致软流圈地幔上涌,引发区域地壳伸展,上涌的软流圈物质与地壳相互作用并发生部分熔融作用。因此区域牦牛山组形成时代跨度较大,不能笼统地用牦牛山组代表造山结束的时限,晚泥盆世岩浆岩的出现才预示着柴北缘地区进入显著的地壳伸展状态。

关键词：青藏高原晚古生代柴达木盆地北缘火山-侵入岩构造背景

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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

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西藏林芝多雄河流域高位雪崩易发性评价

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中国地质灾害与防治学报 2024年第6期35卷 44-57页

作者：张平平李滨高浩源万佳威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

随着全球气候变暖,冰雪融化速率加剧,雪崩灾害事件频发,严重威胁高寒山区的人民生命财产和交通廊道安全。以雅鲁藏布江下游多雄河流域为研究对象,基于遥感解译和野外调查,识别并验证了70个雪崩点,运用皮尔逊相关系数进行共线性分析,综... 详细信息

随着全球气候变暖,冰雪融化速率加剧,雪崩灾害事件频发,严重威胁高寒山区的人民生命财产和交通廊道安全。以雅鲁藏布江下游多雄河流域为研究对象,基于遥感解译和野外调查,识别并验证了70个雪崩点,运用皮尔逊相关系数进行共线性分析,综合选取了高程、坡度、坡向、坡面曲率、地表切割深度、地表覆盖类型、植被覆盖度、地形湿度指数、年平均最低气温、归一化差雪指数等10个评价因子构建雪崩易发性评价体系,通过ArcGIS平台使用信息量模型进行雪崩易发性分区,将研究区分为低易发、中易发、高易发区三类,并采用ROC曲线进行了精度检验。结果表明:雪崩易发性评价模型AUC值为0.835,具有较好的预测精度;低易发、中易发、高易发区面积分别为60.61 km^(2)、74.33 km^(2)、96.91 km^(2),分别占研究区总面积的26.14%、32.06%、41.80%,其中高易发区主要分布在中高及高海拔地区,以多雄拉山、拉格最为典型。最后依据主-被动防御措施相结合提出空-天-地一体化监测预警技术和相应建筑结构。该研究可为多雄河流域防灾减灾提供技术支撑和科学参考。

关键词：多雄河流域雪崩遥感解译信息量模型易发性防御措施

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甘肃积石山M_(S)6.2地震地质灾害发育特征及孕灾环境分析

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地质力学学报 2025年第1期31卷 139-155页

作者：陆诗铭吴中海黄婷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 北京大学地球与空间科学学院北京100081

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,此次地震诱发了崩塌、滑坡和泥流等一系列地质次生灾害,是近年来中国6级以上地震损失极其严重的一次。综合分析区域孕灾环境及地质次生灾害发育特征发现,拉脊山地区海拔高、地形复... 详细信息

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,此次地震诱发了崩塌、滑坡和泥流等一系列地质次生灾害,是近年来中国6级以上地震损失极其严重的一次。综合分析区域孕灾环境及地质次生灾害发育特征发现,拉脊山地区海拔高、地形复杂、活断裂作用显著以及第四纪松散堆积物覆盖广且厚度大等因素,使得该地区在地震作用下极易产生蠕滑-拉裂破坏并诱发滑坡等地质次生灾害。利用层次分析法综合考虑断裂、地层岩性、植被覆盖、坡度及降水5个关键因子对积石山区域地质灾害发育的影响。研究结果显示,地层岩性是区域地质次生灾害的主导因素,其权重可达42%;其次是断层,权重约占26%;而降水的影响权重虽然只占6%,但也不可忽视。积石山及其邻区地质次生灾害危险区主要集中在震中周围的拉脊山前缘一带,呈条状分布,与Ⅷ度地震烈度区域大体一致。地质次生灾害点受软弱地质环境影响为主,集中在拉脊山断裂带下盘,尤其是积石山县、大家河镇和白藏镇等地,灾害分布密集且受地震影响显著,需要重点监测及预防,同时对第四系黄土层防护工程也应予以足够重视。另一方面,在余震分布密集区,未发现显著的地质次生灾害点,推测是因为主震释放了较大应力,诱发了主要地质次生灾害。在多次余震之后,岩体应力状态逐渐趋于平衡,地质构造在震后重组并趋向稳定,从而降低了进一步发生地质次生灾害的风险。

关键词：积石山地震孕灾环境滑坡泥流空间分析

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川西藏东交通廊道区域工程地质条件评价

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地质通报 2024年第9期43卷 1650-1662页

作者：杨志华郭长宝吴瑞安张永双李彩虹邵慰慰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) 北京100083 中国地质大学湖北武汉430074

区域工程地质条件是重大工程规划建设地质安全的重要保障。川西藏东交通廊道位于青藏高原东部,穿越世界上地形地貌和地质构造最复杂的地区,区域工程地质环境复杂。响应重大工程规划建设的地质安全需求,以川西藏东交通廊道重大线性工程... 详细信息

区域工程地质条件是重大工程规划建设地质安全的重要保障。川西藏东交通廊道位于青藏高原东部,穿越世界上地形地貌和地质构造最复杂的地区,区域工程地质环境复杂。响应重大工程规划建设的地质安全需求,以川西藏东交通廊道重大线性工程沿线为研究区,在分析区域工程地质环境的基础上,选取9个地质环境因子指标,采用基于GIS的层次分析法,完成了区域工程地质条件评价,将研究区划分为工程地质条件好、较好、中等和差4个等级。结果显示,活动断裂是最不利的工程地质条件因素,其次是地形起伏度和地质灾害易发程度。工程地质条件好的地区远离活动断裂带和深切峡谷,呈块状、条带状分布于活动断裂带及深切峡谷之间。工程地质条件差的地区主要分布于活动断裂带和高山峡谷区,突出表现为距活动断裂较近,尤其是多条断裂相交或近于相交的地区。研究结果能够为川西藏东交通廊道重大工程规划建设地质安全提供科学支撑。

关键词：区域工程地质条件川西藏东交通廊道层次分析法重大工程青藏高原

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基于InSAR形变监测的四川甲居古滑坡变形特征

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地球科学 2022年第12期47卷 4681-4697页

作者：闫怡秋郭长宝钟宁李雪李彩虹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

位于四川省丹巴县聂呷乡甲居村的甲居古滑坡主要由甲居滑坡(H01)、聂呷坪滑坡(H02)、小巴旺村滑坡(H03)、聂拉村滑坡(H04)和山顶滑坡(H05)等5个次级滑体组成.受区域构造、强降雨、河流侵蚀、地层岩性等因素影响,甲居古滑坡次级滑体持续... 详细信息

位于四川省丹巴县聂呷乡甲居村的甲居古滑坡主要由甲居滑坡(H01)、聂呷坪滑坡(H02)、小巴旺村滑坡(H03)、聂拉村滑坡(H04)和山顶滑坡(H05)等5个次级滑体组成.受区域构造、强降雨、河流侵蚀、地层岩性等因素影响,甲居古滑坡次级滑体持续发生蠕滑变形,对位于滑体上的村庄、道路和前缘大金河等具有较大危害,2020年遭受50年一遇的强降雨后,古滑坡变形速率有进一步增大的趋势.采用SBAS-InSAR技术,结合遥感解译和现场调查,获取了甲居古滑坡2018年6月至2021年8月的地表变形特征,通过二维形变速率转换获取了甲居古滑坡沿斜坡向(slope)和垂直向(vertical)的形变速率.研究认为,甲居古滑坡沿雷达视线方向(VLOS)形变速率最大达-179 mm/a,沿斜坡方向的形变速率(V_(s))最大为-211 mm/a,沿垂直方向的变形速率(V_(v))最大为-67 mm/a.甲居滑坡的北侧区域、聂拉村滑坡的南侧区域和山顶滑坡后缘变形较大,总体上位于强变形-极强变形区.甲居古滑坡的变形机制具有一定差异,其中甲居滑坡以牵引式变形为主,聂拉村滑坡以推挤式变形为主.由于古滑坡地质构造复杂、新构造活动强烈,在强降雨和河流侵蚀作用下极易导致滑坡蠕滑速率加快并进一步失稳,形成堵江溃坝等灾害.建议加强次级滑体的地表变形监测,为流域性地质安全风险防灾减灾提供技术支撑和科学依据.

关键词：丹巴甲居古滑坡 SBAS-InSAR 形变监测二维形变转换工程地质

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藏东南输电走廊北线区域地质环境与主要地质安全问题

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地质力学学报 2025年第1期31卷 91-108页

作者：田旭文王彦兵朱姝姚鑫李显鑫中国地质科学院地质力学研究所北京100081 国网经济技术研究院有限公司北京102209 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

藏东南地区独特的地形地貌和气候条件特点,使之蕴藏着非常丰富的水电资源。为保障藏东南输电走廊北线的地质选线、建设和运营工作,文章通过归纳总结国内外文献资料,详细阐述了输电走廊北线沿线区域地质环境和主要地质安全隐患,并对藏东... 详细信息

藏东南地区独特的地形地貌和气候条件特点,使之蕴藏着非常丰富的水电资源。为保障藏东南输电走廊北线的地质选线、建设和运营工作,文章通过归纳总结国内外文献资料,详细阐述了输电走廊北线沿线区域地质环境和主要地质安全隐患,并对藏东南输电走廊进一步灾害识别与监测工作提出了合理建议。结果表明:藏东南输电走廊沿线构造活动强烈、活动断裂发育、强震频发、地形地貌差异显著、岩土体结构损伤和劣化等独特的区域地质环境,极易诱发地质安全隐患;藏东南输电走廊北线的地质安全隐患主要包括滑坡、崩塌、泥石流、雪(冰)崩、冰湖溃决和冻胀融沉等;沿线地质安全隐患的发育受控于极高陡的地形和复杂的地貌条件、升温融雪气候变化、强烈的断裂活动与频发的地震、内外动力耦合诱发的高位远程灾害链等因素;深入融合InSAR技术、光学遥感、无人机摄影测量、机载LiDAR技术和在线实地监测等软防控手段的优势,可以有效打破藏东南输电走廊沿线灾害隐患错判、漏判、少判、智能化程度低和精准性差等困局。研究结果将为藏东南地区水电开发项目规划建设中的地质安全风险防控工作提供理论依据,也对藏东南地区可持续发展具有重要的现实意义。

关键词：输电走廊藏东南地区地质安全问题地质灾害工程地质遥感技术

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藏南聂拉木-措勤裂谷南段第四纪正断层作用的时空特征

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地球科学 2024年第7期49卷 2552-2569页

作者：高扬吴中海左嘉梦王世锋盖海龙田婷婷中国地质科学院地质力学研究所北京100081 北京大学地球与空间科学学院北京100871 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 青海省地震局青海西宁810001

全面认识藏南裂谷近南北向正断层活动的时空特征及其差异性是深入理解其成因机制的关键.通过遥感解译、构造地貌分析、地表调查和无人机测量等方法,结合已有的年代学资料,对藏南聂拉木-措勤裂谷南段主要近南北向地堑及其边界正断层的第... 详细信息

全面认识藏南裂谷近南北向正断层活动的时空特征及其差异性是深入理解其成因机制的关键.通过遥感解译、构造地貌分析、地表调查和无人机测量等方法,结合已有的年代学资料,对藏南聂拉木-措勤裂谷南段主要近南北向地堑及其边界正断层的第四纪活动和时空差异性进行了研究.结果表明,研究区第四纪正断层活动存在明显的时空差异性.在时间上,主要近南北向正断层的活动性存在前第四纪、早-中更新世和晚第四纪3个不同的期次.在空间上,近南北向地堑断陷范围自中新世晚期以来发生了明显萎缩,其活动范围自聂拉木一带逐渐萎缩至佩枯错和穆林错-错戳龙一带.另外,分析藏南裂谷的成因机制需考虑各裂谷近南北向正断层作用的时空差异性和特征.

关键词：青藏高原近南北向裂谷活动断裂近东西向伸展变形佩枯错地堑构造地质学

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东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

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地球学报 2024年第2期45卷 152-164页

作者：张耀玲倪晋宇胡道功韩建恩高万里王超群中国地质科学院地质力学研究所北京100081 五矿勘查开发有限公司北京100089 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲... 详细信息

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯洋向北初始俯冲的沉积响应,而格曲组与下伏地层之间的角度不整合关系记录了古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲这一构造事件。

关键词：锆石U-Pb年龄地球化学弧前盆地格曲组东昆仑

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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 2025年第1期33卷 186-200页

作者：张亚楠郭长宝杨志华吴瑞安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

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... 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590 mm;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(V_(LOS)<-70 mm·a^(-1))、强变形区(-70 mm·a^(-1)≤V_(LOS)<-44.2 mm·a^(-1))、弱变形区`(-44.2 mm·a^(-1)≤V_(LOS)<-18.4 mm·a^(-1))和稳定区(V_(LOS)≥-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

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