鲁甸6.5级地震地质灾害调查分析

张小趁，陈红旗

(1.华北科技学院，北京 101601；2.中国地质环境监测院，北京 100081)

鲁甸6.5级地震地质灾害调查分析

张小趁1，陈红旗2

(1.华北科技学院，北京 101601；2.中国地质环境监测院，北京 100081)

2014年8月3日云南鲁甸发生6.5级地震，震级不大、灾情较重。震后排查和地震震前后对比显示，滑坡崩塌灾害是加剧灾情的关键因素之一；震后新增隐患沿河谷岸坡脊线、公路边坡开挖线、断裂带“三线耦合”部位集中分布的特征；中小型滑坡主要由地震动触发，大规模滑坡是由断裂活动和地震动联合触发。研究建议在西南山区的应急减灾能力建设中应综合考虑地震和地质灾害，分阶段规划。

地震；地震烈度；地质灾害；风险；应急管理

0 引言

2014年8月3日16时30分，云南省昭通市鲁甸发生Ms6.5级地震。与2013年4月20日四川省雅安市芦山Ms7.0级地震事件相比[1]，地震灾情较为严重。其中重要原因是地震引发大量滑坡崩塌，不仅直接造成人员伤亡和财产损失，而且阻断道路江河，对震后搜救带来不利影响。若与2014年10月7日云南省普洱市景谷Ms6.6级地震事件相比，灾情更为突出。根据中国地震局发布的地震烈度图，最高烈度为Ⅸ度[2]，Ⅵ度区及以上总面积为10350km2，涉及4县1区共56个乡镇，宏观震中位于鲁甸县龙头山镇(图1)。根据震后排查情况表明，震前1020处地质灾害隐患点有不同程度变化，震后新增隐患699处。其中，王家坡崩塌、甘家寨滑坡和红石岩崩塌造成危害最为严重，且具有典型性。针对近年来强烈破坏性地震事件，尤其是2008年“5·12”汶川特大地震地质灾害[3]、2013年芦山“4·20”地质灾害[4]，国内学者开展了大量地震次生地质灾害分布及其触发机理研究，取得大量成果。已有研究表明，我国西部山区多属于地震危险性高且地质灾害易发地区，地质灾害发育分布受断裂构造及其地震活动强烈影响。为此，开展地震与地质灾害综合防御问题的讨论是有意义的。本文拟以本次地震事件为例，依据现场调查数据，通过地震与次生地质灾害相关性分析，探讨地震危险性高、地质灾害易发地区的应急防灾减灾对策。

图1 宏观震中龙头山镇Fig.1 MacroepicenterLongtoushanTown

1 震区地质环境条件

鲁甸地震灾区地处乌蒙山区。受牛栏江及其支流强烈侵蚀作用，多高山峡谷地形，少有河滩，最大高差超过2800m。这里属于典型的高原季风立体气候特征，年降雨量923.5mm，集中在5月－10月，空间分布不均。根据2011年王传胜等人研究[5]，这里具有坡地聚落比例高、人口密度大、布局分散、人类活动强度高等显著特点。由于当地经济条件落后，山区民用建筑物结构多以土木结构或砖木结构居多，集镇才有钢筋混凝土框架结构，结构抗震性能普遍较差。

该区受主干构造小江断裂分割，西侧为川滇菱形活动块体，东侧为相对稳定的滇东块体。地层出露齐全，主要有松散土体、岩浆岩组、层状页岩泥岩岩组和块状白云岩岩组。从地质灾害敏感性判断，存在基覆结构和软硬相间两种不利的工程地质结构类型。在滇东北地区新生代的块断过程作用，形成“菱”型构造块体为基础的构造格局[6]。区域主干断裂带小江断裂在震区发育两条次级配套断裂，昭通－鲁甸断裂带和包谷垴－小河断裂，本次地震的宏观震中位于二者交错复合部位(图1)(图2)。其中，昭通－鲁甸断裂呈北东向，延展性较好，显示压扭力学特点；包谷垴－小河断裂为北西向，短续性分布，显示张扭性。

在南东方向挤压应力背景下，新构造活动频繁。自2003年以来区内发生多次5级以上地震[7]。从历史地震记录来看，2003年11月15日Ms5.1、2003年11月26日Ms5.0、2004年8月10日Ms5.6均显示处两条断裂配套活动性。长期GPS监测，也揭示了上述特点[8]。

2 地震地质灾害调查

2.1 地表破裂现象

调查中所见明显的地裂缝有三处:在宏观震中龙头山镇乡政府所在地，可见走向为40°、迹线长度约700m的地表裂缝，轻微左旋逆冲；在牛栏江红石岩段的右岸山体，可见北西向展布的山体裂缝，迹线长度超过1000m，沿线发育王家坡滑坡和红石岩崩塌；在昭巧公路甘家寨部位的甘家寨滑坡侧壁可见受断裂控制的斜坡山体裂缝。三处地裂缝延展性均较差，无喷水、冒砂或冒气现象，也无明显位错。根据断裂地貌分析和区域地震动力学环境分类[9]，本文认为应属于构造响应式破裂。

2.2 同震滑坡崩塌

图2 断裂构造环境及余震分布Fig.2 TectonicEnvironmentandAftershock Distribution

同震地质灾害现象主要出现在VIII区以内，龙头山镇、火德红乡最为严重，巧家包谷垴乡次之；VII度区零星出现；VI度区表现为零星崩塌滚石。地震引发滑坡崩塌的规模多小于10万m3，主要受基覆结构或软硬相间结构控制。主要沿河谷岸坡、道路边坡和断裂带部位分布。在河谷岸坡与断裂带耦合部位、河谷纵剖面宽缓转换段、道路边坡开挖段尤为集中，引发大规模崩滑体或古滑坡复活现象，如甘家寨滑坡、王家坡滑坡和红石岩崩塌。在沿河谷展布的公路沿线的开挖坡段边缘，多见松散层滑塌。相比2008年“5.12”汶川特大地震[3]，此次地震引发崩塌滑坡的崩滑运移距离较近，抛之作用不明显，这与地震强度较弱有关。

下面举例说明:

(1)牛栏江红石岩段滑坡崩塌

该段牛栏江走向转折和地层岩性变化显示，地质地貌受断裂控制(图3)。牛栏江河谷自上而下由宽谷变成V型谷，在V型谷坡肩部位，地震引发王家坡滑坡和红石岩崩塌。其中，红石岩崩塌位于牛栏江右岸，崩塌体规模约400万m3，母岩为白云岩，受断裂控制垂直裂隙发育；左岸发育一特大型古滑坡，前缘有复活滑动、后缘扩展式崩塌，下方河道狭窄。右岸崩塌堆积压覆于左侧古滑坡复活扩展滑塌堆积体之上，构成上下二元结构的堰塞坝体。

图3 地质灾害沿水系分布示意Fig.3 GeologicalDisastersDistributionalongtheRiver

王家坡滑坡距红石岩堰塞坝体上游约1.5km处、鲁甸县火德红镇李家山村王家坡村民小组上方450m处的陡坡顶部，局部呈汇水地形。由残坡积物和强风化岩体组成(图4)。体积约50万m3。受产状为305°∠5°的层面控制，近200°方向滑动失稳。在余震作用下，后缘松散岩土体持续下滑，铲刮下方坡体，之后堆积压覆下方王家坡村民小组。受堆积加载及堰塞湖水位抬升作用，在王家坡村民小组西侧坡体也发生失稳。在后缘上方约170m处，可见迹长超过200m的山体震裂裂缝。据中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所胡凯衡研究员调查，红石岩崩塌与该滑坡分别位于同一条断裂南北两侧[10]。

(2)昭巧公路鲁甸县城至天生桥段

该段公路沿牛栏江支流砂坝河右岸中下段展布，右岸地震引发崩塌滑坡较为发育。从分段分布看，鲁甸县城至小寨段，基本无次生地质灾害影响；小寨至沿河段为小规模滑坡崩塌；沿河至天生桥段滑坡崩塌严重。

甘家寨滑坡为沿线发育规模最大的滑坡体(如图5)，平面呈舌型，长400m，宽270m，厚约60m，滑动方向150°。原始斜坡为滑坡堆积坡体，右侧边界为老滑坡堆积界；左侧壁受北西向断裂破碎带控制，可见断层角砾岩、角砾岩糜棱岩；底滑面为原始坡床。滑体物质结构松散，坡体受灰岩层面和左侧断层破碎带挟持。滑床左侧斜坡为杏仁状玄武岩组成的斜向坡，可见迹长超过150m的北西向纵坡向裂缝；右侧为灰岩组成的顺向坡。滑体滑动呈坐落滑脱式，运动距离较短，显示牵引式滑动特征，无大的扩容现象。左侧有明显拖曳作用。综合判断，该滑坡触发具有断裂活动作用控制下的水平挤出－重力下滑机制特点。

图4 王家坡滑坡照片Fig.4 ThepictureofWangjiapoLandslide TriggeredbyEarthquake

图5 甘家寨滑坡照片Fig.5 ThepictureofGanjiazhaiLandslide TriggeredbyEarthquake

2.3 震后地质灾害隐患

在震后新增699处地质灾害隐患点中，滑坡、崩塌和泥石流分别占比为60%、27%和6%，其余为不稳定斜坡、地裂缝和地面塌陷。笔者8月5日－8月10日、9月10－9月15日所开展的两期调查对比显示，余震对新增隐患影响较小，主要表现为规模小于1×104m3的碎石土滑坡、同震滑坡崩塌扩展或者孤石滚动。但是，震后降雨引发地质灾害点多面广，以残坡积土层滑坡、碎石土滑坡或坡面泥石流为主。譬如，8月23日强降雨引发昭阳区大寨子乡车德村12组发生唐家梁子滑坡。

3 地震与次生地质灾害相关性讨论

在我国西部地震危险区，往往也是地质灾害易发地区。近年来一系列地震事件表明，排除震区建筑物抗震能力差异外，次生地质灾害造成生命财产损失显得较为突出，这一特点在此次地震事件中尤为明显。一方面是山体崩塌滑坡直接造成危害，且伤亡人数较房屋倒塌灾情统计更加困难，譬如甘家寨滑坡掩埋车辆造成伤亡数至今不详；另一方面是山体崩塌滑坡阻断抢险救灾通道，不仅仅影响搜救排查进度，更是给第一时间自救互救带来困难，加重灾情。为此，在此类地区开展地震与地质灾害综合应急能力建设具有实际综合防灾减灾意义。

3.1 地震烈度评定与地质灾害应急排查

现行的地震烈度快速依据主要为房屋震害指数，滑坡崩塌等次生地质灾害现象只是作为影响因素考虑。但是，次生地质灾害排查范围的确定是根据烈度评定结果来划定的，于是导致局部的滑坡崩塌发育异常区在响应初期不能引起足够重视。譬如在此次地震抗震救灾响应初期，宏观震中龙头山镇搜救资源集中，而对牛栏江两岸坡地聚落分配不足；在震后次生地质灾害排查中，按照Ⅵ度以上地区部署，排查中发现地震引发滑坡崩塌集中分布于牛栏江及其支流岸坡，尤其是与断裂地貌复合部位，其他大面积地区仅零星发育。由于受经济社会条件影响，不同地区建筑结构抗震能力差异；伴随着经济社会发展进步，山区整体建筑结构抗震能力也将不断提高，但是地质灾害易发性的改善是非常缓慢的过程。从趋势判断，次生地质灾害危害所占地震灾情的比重将越来越高。为此，综合烈度评定和宏观震中的确定需要更多地考虑次生地质灾害因素。

3.2 地震与地质灾害综合应急管理

依据承灾体的易损性状态，此次地震发生时刻为星期日16时30分10秒，降低了人员遭遇地震损毁建筑物伤害的概率，但由于流动性增强，与次生地质灾害的遭遇概率便有所提高。例如，甘家寨滑坡造成20辆车被掩埋的重大灾情。坡地聚落分散布局和断裂、河谷与公路三线耦合等特点，地质灾害阻断道路所带来的影响，甚至超过其直接危害。为此，在具有地震危险、地质灾害易发的山区，抗震救灾需要对防震抗震与地质灾害防治进行综合规划。

根据在应急管理四阶段划分，在预防阶段，应尊重区域工程地质稳定性优劣，进行经济社会规划布局；在准备阶段，兼顾应急避险场地设置和救灾通道的规划；在地震灾害响应阶段，重视次生地质灾害排查防范动态目标，在72小时黄金搜救期内，提供搜救规划支持，之后服务排危除险和临时安置；在恢复阶段，鉴于地震引发山体斜坡松动，浅表层岩土体稳定性得到破坏，需要更新地质灾害隐患编目，重建群测群防系统，重新制定风险管理方案。

4 结论

(1)此次地震地质灾害以滑坡、崩塌和震裂山体为主，显示出区域断裂、地貌和人为工程活动复合的应震动力学条件。余震影响较轻，后期降雨影响显著。

(2)在山区地震烈度或者宏观震中的综合评定中，房屋震害指数的应用具有一定局限性，需要更多地考虑次生地质灾害因素。

(3)在地震危险、地质灾害易发的山区，地震与地质灾害应急能力建设宜按应急管理不同阶段的需求进行综合规划。

[1] 殷志强，陈红旗，褚宏亮，等.2008年以来中国5次典型地震事件诱发地质灾害主控因素分析[J].地学前缘，2013，(6):293－306.

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[3] 黄润秋.汶川地震地质灾害研究[M].北京:科学出版社，2009.

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[9] 陈红旗，彭建兵，周立新.区域地震稳定性的区域地震动力学评价[J].地球科学与环境学报，2004，26(4):58－62.

[10] 中国科学院成都山地灾害与环境研究所.成都山地所专家组赴云南鲁甸地震灾区调查次生山地灾害[EB/OL].2014－8－8.http://www.imde.ac. cn/xwzx/ttxw/201408/t20140808_4172131.htm l.

Investigation and Analysis of Geological Disasters Triggered by Ludian 6.5 Earthquake

Zhang Xiaochen1，Chen Hongqi2
(1.North China Institute of Science and Technology，Beijing 101601；2.China Institute ofGeo-environment Monitoring，Beijing 100081)

The M 6.5 earthquake happened on August 3，2014 in Ludian Yunan province.Through emergency survey，emergency evaluation and before and after comparison of remote sensing，we found that landslide is one of the key factors that exacerbated the disaster；geological disasters were“three-line coupling”distribution，namely the valley slope ridge，road slopeexcavation lines，and fault zone along；Small landslides are triggered by shake；massive landslides are triggered by faulting and shake.Studies suggest:In the mountainous Southwest China，emergency mitigation capacity buildings should be planned according to emergencymanagement phases，considering the seismic and geological hazards.

earthquake；seismic intensity；geological disasters；risk；emergencymanagement

P

:B

:1673－8047(2015)02－0050－05

2014－12－12

国土资源部公益性行业科研专项(201211055)

张小趁(1973—)，女，硕士，讲师，主要研究方向为工程地质力学分析。