陕西翠华山山崩地质遗迹特征、成因及景观价值

吕 艳, 董 颖, 张茂省, 杨建平, 李亚哲

1)长安大学地球科学与资源学院, 陕西西安 710054; 2)西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室, 陕西西安 710054; 3)中国地质环境监测院, 北京 100081; 4)中国地质调查局西安地质调查中心, 陕西西安 710054; 5)秦岭终南山世界地质公园办公室, 陕西西安 710016; 6)长安大学地质工程与测绘学院, 陕西西安 710054

陕西翠华山山崩地质遗迹特征、成因及景观价值

吕 艳1,2), 董 颖3), 张茂省4), 杨建平5), 李亚哲6)

1)长安大学地球科学与资源学院, 陕西西安 710054; 2)西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室, 陕西西安 710054; 3)中国地质环境监测院, 北京 100081; 4)中国地质调查局西安地质调查中心, 陕西西安 710054; 5)秦岭终南山世界地质公园办公室, 陕西西安 710016; 6)长安大学地质工程与测绘学院, 陕西西安 710054

西安已有3000余年的文明史, 在其南部秦岭山峰中发育的多处大型基岩山崩体的形成历史与西安文明史一样久远, 其中以西安市南30 km的翠华山大型山崩最为典型。该山崩体规模壮观, 体量巨大, 形态保存完整, 景观奇特, 被誉为中国“山崩奇观”, 但其成因目前仍存争论。本文在野外调查与勘探基础上, 对翠华山天池地段的山崩体形态特征、堆积体结构、成灾范围、形成年代、成因机理及其动力学过程进行研究。结果表明, 翠华山山崩体体积约1.8×107m3, 山崩体的形成与距今2900年左右的古西周都城的消亡属同一时期的重大地震灾害事件; 山崩过程包括孕育萌生、启动、加速、减速堆积等四个阶段, 具有高速和长距离性; 遗迹区内湖光、石海、断崖浑然一体, 风景秀丽如画, 具有奇、险、特、野之景观风格和极高的旅游观光价值。

花岗岩; 山崩; 地震; 地质遗迹

Key words: granite; rock avalanche; earthquake; geological relics

翠华山山崩地质遗迹区位于西安市城南约30 km处的秦岭山脉终南山北麓。山崩块石自然形态千变万化, 天然艺术造型石体众多, 湖光山色浑然一体, 天然洞穴奇妙无穷, 奇、险、特、野的风格尽在其中, 集科考、休闲、探险、旅游于一体, 因而具有极大的旅游观赏价值, 历史上曾被长期辟为皇家园林, 现今成为中国秦岭终南山世界地质公园的主要景区之一, 为世界地质灾害遗迹的旅游开发与利用提供了范例, 每年吸引着30多万海内外游客及各界人士前来观光、旅游和科学考察。

翠华山山崩遗迹总量位列世界第三(塔吉克斯坦Usoi岩崩和新西兰Waikaremoana岩崩分别位列第一、第二), 其遗迹保存完整。近些年许多学者如南凌等(2000)、吴成基等(2001, 2009)、Weidinger (2002)、郭力宇(2001)、郭力宇等(2005)、贺明静等(2005, 2006)、苏惠敏等(2005)、苏惠敏(2006)、李昭淑等(2007)、武智远等(2011)分别对山崩体的地质背景、形成条件、堆积体及石块特征、成因机理、景观特征及开发利用进行过研究, 形成了一批重要成果, 并在此基础上建成了国家地质公园和秦岭终南山世界地质公园主景区。这些成果主要是基于野外调查工作提出的, 未能作深入的地质测量与勘探工作, 因而对翠华山山崩的特征及成因的认识难免受限。迄今为止, 关于该堆积体是滑坡还是岩崩,是一次山崩还是三次崩滑, 堆积体厚度100 m还是200 m, 以及成因机理与形成年代等问题均尚有存疑。本文作者通过遥感影像分析、野外地质测绘、浅层地震勘探和地震事件对比研究, 进一步详细论证了翠华山山崩形成的地质背景、山崩体地质特征、成因机制及其演化过程、山崩地质遗迹特征及景观利用价值, 其成果对地质遗迹的科学研究、开发利用和保护工作具有重要的参考价值和示范意义。

翠华山位于北秦岭造山带北坡的太乙峪河西岸, 距东西向延伸的秦岭北缘大断裂直线距离仅4 km(图1)。秦岭北缘断裂自宝鸡向东延伸310 km至潼关, 是这一区域内最长且活动最强烈的断裂(彭建兵等, 1992)。断层面倾向北, 倾角45°～70°, 是秦岭山地与渭河盆地分界断层。该断裂目前仍在活动, 断裂北侧相对下降形成渭河盆地, 南侧相对上升形成高耸的秦岭山脉, 全新世活动上升速率为1.7～3.4 mm/a。渭河盆地的构造活动性十分活跃, 成为中国大陆地震多发区。依据历史记载, 里氏8级以上地震可能有两次, 一次是众所周知的1556年华县大地震, 震中位于秦岭北缘断裂东延的华山山前段; 另一次发生在公元前780年, 震中可能位于秦岭北缘断裂的长安—户县段, 两次地震的震中都可能与秦岭北缘活动断裂带相关。

图1 翠华山岩崩区域地质图Fig. 1 Geological map of the Cuihua rock avalanche and surrounding areas

翠华山地区出露的岩层按地质时代和分布范围可分为两大类: 一是中元古界宽坪群沉积变质岩系, 二是印支期花岗岩侵入体, 岩性主要为二长花岗岩, 并具不同程度的混合岩化作用, 为翠华山山崩体的母岩。前者多分布在山前及二长花岗岩体周围, 呈东西带状展布在翠华山地区; 花岗岩分布于太平峪口—沣峪—翠华山一带, 侵入于变质岩之中,岩性质地坚硬, 受构造运动影响, 断裂和节理发育,呈大小不等的块状构造, 在坡面岩石破碎集中地段,成为潜在不稳定的岩体。

由于秦岭北坡的持续强烈抬升, 太乙峪河强烈下切, 形成了“V”字形峡谷, 河谷相对高度大, 两侧基岩陡壁高达200～300 m, 谷坡陡峻稳定性较差,为山崩的形成提供了有利的地形地貌条件。

1 翠华山山崩体的基本特征

1.1 山崩体平面展布特征

图2 山崩体遥感影像图Fig. 2 Remote sensing image of the Cuihua rock avalanche

依据野外调查与测量, 翠华山山崩的最大落差大约为300 m。山崩体自西向东崩落, 宽约500 m,山崩体崩塌运动路径向北, 因此, 山崩堆积体整体沿断崖延伸方向呈带状展布, 形成长轴方向为南北向的堆积区, 长约1000 m。山崩体的平面形态呈东西向扇状, 山崩体的厚度约30～120 m, 面积约1.5×105m2, 体积约1.8×107m3(图2)。现今翠华山山崩的后壁坡度很大, 余留下来的是山顶和断崖,断崖高度一般在160～220 m, 倾角为60°～65°(图2)。依山崩体崩落方向, 堆积体自西向东可分为四个区(带): ①与后壁平行的崩积体后缘洼地区。地势略低于主堆积区3～20 m, 块石直径较小, 堆积体厚度也较小, 石块是分散的。②中部主堆积区。呈南北走向龚岗状, 块石巨大, 厚度最大。③前缘堆积区。位于中部堆积区的东缘地带, 块石粒径变小,厚度明显减小。④东部堰塞坝和堰塞湖区(水湫池)。其北段构成堰塞坝, 其南段为堰塞湖, 堰塞湖面积约1.2×105m2, 呈不规则矩形, 长为700 m, 宽为90～320 m, 平均深度7 m(最深为11 m), 这个堰塞湖是秦岭北坡唯一的高山湖泊。山崩堆积物主要由不同尺寸和形状的花岗岩块石组成, 形成十分壮观的石海。因此, 翠华山山崩的代表性现象是悬崖(后壁陡崖), 石海(岩崩堆积体)和堰塞湖(图3)。

1.2 山崩体块石特征

山崩体上的块石主要为巨型花岗岩块体, 块石巨大, 最大粒径达70 m, 上部保留着原始地面的土壤层, 堆积体砾石多呈棱角状, 相互支撑, 泥沙质黄土含量低。崩塌堆积体以半空隙接触堆积过渡,充填物为泥砂、砂、黄土、碎石等, 堰塞坝坝体主要是粗碎屑的砾石堆积, 砾石含量较少, 且直径较小, 多呈半棱角状, 迎湖坝面多被后期洪水带来的泥沙覆盖。

我们在野外对块石的大小进行过统计, 结果显示, 将近一半的块石直径大小在1～5 m范围内。直径在5～10 m、10～20 m和20～50 m的百分比分别是27.8%, 14.8%和6.8%。依据数据显示, 不同尺寸的大量原生岩石被节理和裂隙分割开来。

由于巨大的势能(高差超过300 m), 岩石沿原有节理裂隙面分离, 同时岩体下跌滚落、反弹、相撞和摔裂, 一些新的裂缝发生使岩体破碎、分离, 形成形态各异、大小不一的块石。特别是在堆积体中轴带, 大块石密集分布, 形成十分壮观的石海(图3)。

图3 山崩堆积体—石海、堰塞湖全景图Fig. 3 Panorama of the rock sea (deposit of the rock avalanche) and the dammed lake

这些大小不同的块石, 边缘和角落都是很明显的。相互叠加的巨大石块形成架空结构和奇妙的地下空间, 如著名的风洞(图版I-4)、冰洞, 蝙蝠洞、石桥、石峰和醉石等。块石堆积形成的堰塞坝堆砌结构十分坚固, 保证了大坝在过去近三千年的日月里未被冲毁。除了崩积体的上述特点外, 我们还发现, 看似混乱的石块分布排列或多或少可以保留和反映一些山崩体的运动特征信息。一般来说, 块石的长轴方向基本上代表了山崩的的滑动方向。我们调查统计了数百块岩块, 结果表明, 大多数块石的长轴方向集中在0°～30°和50°～70°, 这与崩塌体的长轴方向相吻合。该山崩体现已趋于稳定, 但崩塌石块擦痕、摩擦镜面和硅化条带等构造形迹清晰可见, 因而在不同部位还可观察到山崩由孕育、发展、崩塌以至堆积形成山崩体的演化痕迹。

1.3 山崩体厚度与结构特征

为了揭示山崩体的真实厚度, 我们使用高精度浅层地震勘探方法对山崩体进行了探测, 结果如图4和图5所示。图4中的地震剖面I-I'近东西横切山崩堆积体(图2), 剖面结果显示, T1作为山崩堆积体的底部边界, 可以清楚地反映出该剖面上堆积体的厚度变化特点, 即西部厚度较小, 约30 m左右; 中部厚度起伏变化, 最浅处为50 m; 东部厚度变深,约80 m左右(见图4中的地质解释剖面)。图5中的地震剖面II-II'近南北向布设于山崩堆积体的东缘(图2), 即堰塞湖的西岸。结果表明, 堆积体北部平均厚度为80～100 m, 最大厚度达120 m, 南部仅10～30 m厚(见图5中的地质解释剖面)。显然, 山崩体的下垫面是起伏不平的, 表现为自西而东埋深逐渐变深, 自南而北也逐渐变深, 反映了原始沟谷地貌向沟峪中心和沟外倾斜的特征。

2 山崩成因机理与演化过程

2.1 山崩与岩体结构面的关系

图4 山崩体近东西向浅层地震剖面和地质解释图Fig. 4 Nearly EW-trending shallow seismic profile and geological explanation of the Cuihua rock avalanche

图5 山崩体南北向的浅层地震剖面和地质解释图Fig. 5 Nearly NS-trending shallow seismic profile and geological explanation of the Cuihua rock avalanche

如果岩体是完整和坚硬的, 崩塌滑坡就不容易发生。然而, 岩体若发育节理、裂隙和软弱层带等先存结构面, 在地震动力作用下, 边坡岩体极易失稳, 产生崩塌滑坡(祁生文等, 2004; Qi et al., 2011)。实地调查统计表明, 在翠华山花岗岩体中存在多组节理, 其中有三组是最主要的, 分别命名为J1、J2和J3(图6)。J1倾向东70°～85°, 倾角60°左右, 与山崩后壁产状一致; J2倾向250°, 倾角80°～90°, 它几乎垂直于边坡; J3倾向160°～175°, 倾角70°～85°(图6)。显然, 平行于沟峪、倾向东的J1作为山崩的滑动面, 对山崩的发生起着决定性作用;倾向西、平行于边坡的J2作为边坡的拉裂面, 利于岩体的分离和崩出; 倾向南的J3在横向截面上发挥了作用, 对边坡岩体失稳有着重要影响。

节理裂隙发育的岩体风化作用更强, 长期受日温差、年温差、冻融及流水作用影响, 使岩体进一步破碎, 特别是潜在不稳定岩体与母岩间的陡直破裂面不断扩大贯通, 同时还新生风化卸荷裂隙。翠华山岩体中可见到一组倾向东、倾角近直立的大型卸荷裂隙, 对边坡的失稳起着推波助澜的作用。此外, 结构面中的充填物在水的长期作用下发生泥化、软化或膨胀, 地下水沿结构面运动, 使其摩擦系数减小, 阻力降低, 这些均有利于山崩的形成。

图6 翠华山花岗岩主要节理组及陡峭的山崩后壁Fig. 6 Main joint sets cutting the granite and forming the steep back scarps

图7 区域山崩分布图(平行于秦岭山麓, 距北缘断裂带3～8 km区带内)Fig. 7 EW-striking rock avalanches with zonal distribution basically parallel to the Qinling piedmont fault in a buffer zone of 3～8 km

2.2 山崩与地震的关系

翠华山山崩不是孤立的地质灾害事件, 仅翠华山山崩所在的太乙峪, 就分布着另外两个山崩体,其中甘湫池山崩体体积达1. 6×107m3, 也属于超大型崩塌体, 它们是同期形成的。此外, 在约38 km长的秦岭北坡带内, 从东边的大峪到西边的太平峪,也都发现一些大型岩崩(图7)。现场调查表明, 这些岩石崩塌体呈东西向带状分布, 位于秦岭北缘断层的下盘, 距山前断层3～8 km, 与断层的活动有关。在太乙沟西15 km的石脑沟, 山崩体规模大, 山崩落差约为300 m, 堆积体从南到北长约1200 m, 从东到西宽约200 m, 估计总体积约3×107m3(图版Ⅰ-7), 最大的块石直径10余m(图版Ⅰ-8)。规模小一些的山崩体在大峪沟(图版Ⅰ-9)、小峪沟以及太平峪、紫阁峪和构峪中均可见及(图7)。地震滑坡、崩塌的分布不仅受岩性的控制, 而且与断裂构造有密切的关系(张永双等, 2008; 董树文等, 2009)。秦岭北缘呈带状集中分布的大规模山崩无疑是同一次重大地质事件的产物, 它应当是一次特大地震次生的山崩灾害群, 而且该次地震的震中可能位于山崩集中发育的区带范围内, 发震断层很可能是秦岭北缘大断裂。

图8 紫阁峪秦岭北缘断层古地震剖面Fig. 8 A palaeo-seismological section at Zige gully near the Qinling piedmont fault

图9 涝峪河河漫滩秦岭北缘断层露头(A)及剖面(B)Fig. 9 A palaeo-seismological section(A) and fault (B) at Laoyu valley near the Qinling piedmont fault

大型山崩群发事件记录了第四纪断层和地震活动, 这些都与秦岭北缘断裂带的活动有关。最近发现的一些新证据进一步支持了与山崩相关的断裂活动及古地震的相关性。如图8所示, 紫阁峪沟内秦岭北缘断裂带错断混合着一些陶器碎片的全新世晚期洪积、冲积沉积物。14C测年确定, 被错断80 cm的沉积物的年代距今约6400年(据谢新生, 2009)。另外, 在西涝峪河出山处, 秦岭北缘断裂的正断活动将上盘河流砾石层推起成直立状, 其下盘晚古生代片麻岩挤压破碎呈片理化状(图9)。这两处断层活动年代都很新, 可能同为一期古地震事件, 可能与翠华山山崩事件相呼应。

根据史书记载, 公元前109年, 汉代的汉武帝在翠华山堰塞湖附近建了一座王宫, 以祭祀太乙神。这表明, 堰塞湖已至少持续了2120年; 谢新生等(1991)曾对生长在山崩体后壁断崖上的地衣(橙色或红色色素青苔)进行了测年, 确定岩崩的年龄大约近3000年; 吴成基(2009)曾在崩塌块石夹缝中收集土样进行碳测年, 推断山崩发生至少在2400年之前。这几组年代数据都逼近一个事实, 即翠华山山崩的时代接近3000年。

那个时代发生的最重要地震记录在《国语·周语》中, 周幽王二年即公元前780年, “西周三川皆震。是岁也, 三川竭, 岐山崩”。地震导致泾河、渭河和洛河干涸和高山高原崩塌, 特别是周王朝起家的圣山—岐山也山崩了, 动摇了周王朝的信念根基。那时的国都镐京位于今西安市西南12 km的沣河两岸, 距翠华山20 km左右, 距可能的发震断层秦岭北缘断裂带仅15 km左右。毫无疑问, 这次大震对镐京的破坏是巨大的, 或许是毁灭性的, 从而大大加速了西周王朝的灭亡, 不久后新建的东周王朝也不得不将都城东迁至洛阳。基于上述分析我们认为, 翠华山及其周围地区的花岗岩山崩应是距今2794年那次大地震的山崩之一, 是大地震伴生的次生地质灾害。

2.3 山崩的地质演化过程

图10概化了翠华山山崩的地质演化过程, 它大致经历了四个阶段: ①山崩萌生阶段。由于秦岭北缘大断裂的中段(周至马召—长安大峪口)强烈活动, 使山地险峰迭起, 太乙峪强烈下切, 两侧山体上升, 发育了V字形河谷。在此过程中, 花岗岩逐渐产生了大量的节理裂隙, 特别是走向南北、倾向东、倾角60°左右的那一组节理最为关键, 它不断地切割、分离着边坡岩体, 加之外力地质作用如昼夜温差、降水等产生的物理风化、化学风化作用和生物的根劈作用, 不但使构造裂隙加宽、加深, 而且还产生了大量的风化裂隙, 使原岩结构构造发生变化, 岩体完整性和稳定性逐渐被破坏, 最终形成了高达300余m的基岩临空面, 为山崩的孕育形成提供有利的构造地貌条件(图10A); ②山崩启动阶段。本来已岌岌可危的高陡边坡岩体在地震动力触发下,岩体中结构面(节理)开始出现应力集中, 结构面产生塑性变形并逐渐分开, 岩体开始从坡体中分离,向东—东北方向整体快速崩落和剪出(图10B); ③运移加速阶段。势能转化成动能后, 巨大的块状岩石流自SWW向NEE滚动并弹出约数百米, 使剪出块体后缘部分碰撞崩开的巨石相互交错叠置, 翻滚碎裂, 形成大型空洞, 组成壮观的“石林”地貌, 块体前缘部分振动分解成较小块体继续向前“倾泻”,以高速碰撞、分解、滚动、压砸、摩擦剪切等动力形式向前运动; ④减速堆积阶段。经过一段相对短的传输距离后, 由于地震波能量的衰减, 岩块的运动速度逐渐降低, 崩塌体运移约1000 m后受阻于对岸陡壁, 堆积在北部河谷中堵塞河道, 形成高位堰塞湖——天池, 另一部分转向北北西方向, 延伸坝面数百米。

3 山崩地质遗迹特征与景观价值

花岗岩地质遗迹是重要的地貌景观(陈安泽, 2007), 翠华山花岗岩山崩地质遗迹由山崩断崖、崩积物石海和堰塞湖组合而成, 不仅是一处具有很高科学研究价值的天然地质博物馆, 更具有灾害地质遗迹难得的典型景观价值。

图10 翠华山山崩形成过程模式图Fig. 10 The failure process of the Cuihua rock avalanche

翠华山最壮观的地质遗迹是山崩断崖, 它是山崩体和母岩间的分界面, 也是山崩体的滑移面, 现今为山崩体的高陡后壁, 其壁面光滑, 岩面可见滑动镜面和擦痕。崩塌壁坡度60°左右, 相对高差约200 m, 它是崩塌体受地震力作用后垂直陷落的距离。山崩断崖屹立于石海之上, 十分壮观(图版Ⅰ-10); 残留的脊峰高耸入云, 太乙真人远眺东方(图版Ⅰ-11), 游人每每挥汗登临, 留连忘返。

翠华山最奇特的地质遗迹是山崩石海, 大小不同、形态各异的崩塌块石堆积在山谷, 形成了灿烂的石海。崩石的自然形状千变万化, 天然艺术造型石体众多, 有的像骆驼, 有的像玉兔, 有的像仙鸽,有的如神龟, 有的仙风道骨, 惟妙惟肖; 天然洞穴奇妙无穷, 空间变幻跌宕起伏, 犹如迷宫, 尽显自然造景之奥妙(见图版Ⅰ-11, 12, 13, 14), 丰富的艺术石块具有极大的观赏价值和审美想象, 常使游人深陷其境, 遐思无限。

翠华山最美妙的地质遗迹是天池, 天池周围苍山环抱, 花岗岩峰峦挺拔, 湖水微波荡漾, 成为秦岭山峰上惟一的高山明珠(图版Ⅰ-15)。遗迹区内湖光、石海、断崖浑然一体, 风景秀丽如画, 奇、险、特、野的风格尽在其中, 旅游景观价值巨大。翠华山被誉为世界山崩奇迹, 并且在历史上很长一段时间曾经是“皇家花园”, 现在它是西安最著名的观光胜地之一, 每年大约有30多万游客和研究人员造访这里。翠华山地质遗迹把城市、山村、公园联系起来, 古老和现代文明在这一片神奇的土地上传承和延伸。对于中国和世界, 翠华山是地质灾害遗迹的开发和保护一个典型范例, 进一步研究其科学价值, 挖掘其景观价值都将提升翠华山旅游资源的格局和层次, 丰富我国地质遗迹研究内容, 创造世界旅游的新品牌都有重要意义。

4 讨论与结论

翠华山地质遗迹研究文献已有多篇, 本文的重要成果主要有如下几点:

(1)通过地质调查, 发现沿着翠华山所在的秦岭北缘山体中发育一个长38 km左右的花岗岩山崩带,它们是同一次地质事件中群发的, 翠华山山崩是其中最奇妙、保存最完整的山崩地质遗迹。

(2)通过浅层地震勘探, 确认山崩体的最大厚度约120 m, 平均厚度60～80 m, 体积约1.8×107m3,由此可恢复山崩体下垫面即原始地貌的形态。

(3)通过地质测量和对堆积分区、块石粒径大小及分布、主要轴向的统计分析, 确认这是一个一次崩塌就位的大型山崩, 其序列完整, 演化过程清晰。

(4)山崩的形成与距今2900年左右的古西周都城的消亡属同一时期的重大地震灾害事件, 山崩体上的地衣测年、秦岭北缘断裂带活动性年代测定、历史地震记录和西周都城的消亡历史都同步支持了这一论断。

(5)山崩地质过程包括孕育萌生、启动、加速、减速堆积等四个阶段, 具有高速和长距离性。

致谢: 感谢中国地震局地壳应力研究所谢新生研究员、陕西省地震局冯希杰研究员为活断层和山崩带的考察研究提供的大力支持和帮助; 感谢翠华山地质公园王少华、杨广虎先生以及西安市国土局刘铁铭博士、张东薇提供的野外调查支持; 感谢长安大学彭建兵教授、杨志华教授的指导; 感谢长安大学王飞永、薛守中、孟舒然等协助绘图。

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图版说明

图版I Plate I

1-崩石坠裂; 2-崩石碎裂; 3-崩石摔裂; 4-风洞; 5-幽幽谷;

6-块石架空; 7-石脑沟山崩体; 8-石脑沟山崩巨石; 9-大峪山崩;

10-翠华峰(山崩后壁); 11-太乙真人(崩塌残壁); 12-雄鸡鸣晓;

13-仰天巨蟾; 14-石狮; 15-堰塞湖——天池

1-falling crack of collapse stones; 2-cataclasm of collapse stones;

3-cast crack of collapse stones; 4-wind cave; 5-faint valley;

6-superterranean blocks; 7-Shinao gully rock avalanche;

8-Shinao gully huge boulders; 9-Dayu gully rock avalanche;

10-Cuihua Peak (steep back scarps); 11-an immortal named Taiyi;

12-rooster crowing; 13-a toad looks up at the sky;

14-sleeping lion; 15-dammed lake: Tianchi

Characteristics, Genetic Mechanism and Landscape Value of the Rock Avalanche in Cuihua Mountain Area, Shannxi Province

LÜ Yan1,2), DONG Ying3), ZHANG Mao-sheng4), YANG Jian-ping5), LI Ya-zhe6)
1) School of Earth Science and Resources, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi 710054;
2) Key Laboratory of Western Mineral Resources and Geological Engineering Ministry of Education, Xi’an, Shaanxi 710054;
3) China Academy of Environmental Monitoring, Beijing 100081;
4) Xi’an Center of Geological Survey, China Geological Survey, Xi’an, Shaanxi 710054;
5) Management Office of QinlingZhongnanshan Global Geopark, Xi’an, Shaanxi 710016;
6) School of Geological Engineering and Geomatics, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi 710054

Xi’an is one of the oldest cities in China and has a civilization history of more than 3000 years. Recently, several large-scale rock avalanches have been found in peaks of the Qinling Mountains on the southern side of this city, and these rock avalanches might have a history as long as the city’s civilization. Among them, the Cuihua rock avalanche (CRA) located 30 kilometers to the south of Xi’an City is the most typical one, which, with characteristics of large scale, magnificent scene and good preservation, is called geological museum or miracle scenery of rock avalanche in China. Based on field investigation and geophysical prospecting, the authors studied such features of this rock avalanche as its geomorphology, volume, age, genetic mechanism and dynamics process. The results indicate that the volume of the rock avalanche is up to 1.8×107m3and its age is about 2900 years, suggesting that it resulted from the earthquake of 780 BC. The results of numerical simulation show that the whole failure process included four stages of starting up, accelerating, decelerating and accumulating; furthermore, the rock avalanche has some features of high speed and long distance. The study of the Cuihua rock avalanche has special importance for geological heritage protection, landslide research and tourism resources development.

图版 I Plate I

P588.121; P542.3

A

10.3975/cagsb.2015.02.11

www.cagsbulletin.com www.地球学报.com

本文由国家基础研究计划(“973”)项目(编号: 2014CB744702)和国土资源部地质矿产调查评价专项(编号: 1212011120001; 1212011140026)联合资助。

2014-06-09; 改回日期: 2014-07-07。责任编辑: 闫立娟。

吕艳, 女, 1975年生。博士研究生, 讲师。主要从事地质遗迹、花岗岩类景观、景区地质环境等方面的教学和研究工作。通讯地址: 710054, 陕西省西安市雁塔区雁塔路南段126号。E-mail: lvyan@chd.edu.cn。