汶川地震地質(zhì)災(zāi)害研究

前言

2008年的5月12日14時(shí)28分，是一個(gè)注定讓人們永遠(yuǎn)銘記的時(shí)刻。這一刻，在四川西部龍門山斷裂帶上發(fā)生了Ms8.0級(jí)的汶川大地震，這是中國(guó)內(nèi)地近百年來在人口較為密集的山區(qū)所發(fā)生的破壞性最強(qiáng)、受災(zāi)面積最廣、救災(zāi)難度最大、災(zāi)后重建最為困難的一次強(qiáng)震災(zāi)害。由于地震震級(jí)高（Ms8.0級(jí)）、震源淺（12～15kin）、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)（約120s）、釋放能量巨大（是唐山地震的3倍），給災(zāi)區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)和自然環(huán)境帶來了巨大破壞，有87000余人在這次地震中遇難和失蹤，37萬(wàn)余人受傷，災(zāi)區(qū)面積達(dá)30余萬(wàn)平方公里，其中重災(zāi)區(qū)面積達(dá)10余萬(wàn)平方公里，直接經(jīng)濟(jì)損失超過萬(wàn)億元人民幣。強(qiáng)烈的地震致使原本脆弱的地質(zhì)環(huán)境遭受巨大沖擊，觸發(fā)了大量的崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害，其數(shù)量之多、規(guī)模之大、類型之復(fù)雜、導(dǎo)致?lián)p失之慘重舉世罕見！據(jù)估算，汶川大地震所觸發(fā)的滑坡、崩塌數(shù)量總數(shù)達(dá)4～5萬(wàn)處，其中對(duì)人員安全構(gòu)成直接威脅的災(zāi)害隱患點(diǎn)就達(dá)12000余處；規(guī)模大于1000萬(wàn)m。的巨型滑坡達(dá)30余處。規(guī)模最大的安縣大光包滑坡，是目前有記載的世界上規(guī)模最大的地震觸發(fā)巨型滑坡，其體積估算達(dá)7.5 億m。，形成的滑坡壩高達(dá)690rn！大量的次生地質(zhì)災(zāi)害使災(zāi)區(qū)家園破碎、山河易色，交通中斷、救援受阻，導(dǎo)致大量人員傷亡。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，汶川大地震觸發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害造成的遇難人員數(shù)量約占地震總遇難人數(shù)的1／3，達(dá)2.5 ～3.0萬(wàn)人，其數(shù)量超過過去20年我國(guó)正常地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致人員死亡的總和，如北川縣城原址的王家?guī)r滑坡就直接造成了1600余人遇難。同時(shí)，強(qiáng)震還導(dǎo)致形成了100余處堰塞湖，其中高風(fēng)險(xiǎn)的有34處，如著名的唐家山堰塞湖等。另外，地震地質(zhì)災(zāi)害還對(duì)四川境內(nèi)12座縣城、近100所學(xué)校以及大量集鎮(zhèn)、居民聚居點(diǎn)、工礦企業(yè)、旅游景區(qū)等造成嚴(yán)重破壞或重大損失。由于汶川地震震級(jí)高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、釋放能量大、震區(qū)地質(zhì)環(huán)境脆弱，因而地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)出一系列與通常重力環(huán)境下地質(zhì)災(zāi)害迥異的特征，如獨(dú)特的失穩(wěn)機(jī)理、大規(guī)模的高速拋射、超強(qiáng)的動(dòng)力特性與遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)、大量山體震裂松動(dòng)與眾多的崩滑堵江等。這些現(xiàn)象和問題已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們?cè)械恼J(rèn)識(shí)和知識(shí)范疇。

內(nèi)容概要

本書以2008年“5.12”汶川大地震為對(duì)象，較為系統(tǒng)地研究和闡述了汶川大地震發(fā)生的構(gòu)造背景以及觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征、發(fā)生機(jī)理及其評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。重點(diǎn)分析了崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律、斜坡強(qiáng)震的動(dòng)力響應(yīng)及破裂失穩(wěn)機(jī)理、斜坡物質(zhì)運(yùn)動(dòng)特征，震后泥石流災(zāi)害的發(fā)育特征、預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)及危險(xiǎn)性分析，以及崩塌滑坡堵江的形成過程、堰塞壩穩(wěn)定性、潰壩機(jī)理及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。針對(duì)災(zāi)后恢復(fù)重建，提出了災(zāi)區(qū)地質(zhì)環(huán)境應(yīng)急評(píng)價(jià)的原則，并探討了若干重點(diǎn)損毀城鎮(zhèn)的災(zāi)后重建選址問題。    本書可供從事工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地震地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害防治、土木工程、災(zāi)害管理等領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員參考，亦可作為大專院校有關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一篇  汶川地震發(fā)震的構(gòu)造背景及動(dòng)力學(xué)機(jī)制分析第一章  汶川地震發(fā)震的地質(zhì)背景與地表破裂  1.1  引言  1.2  汶川地震產(chǎn)生的地質(zhì)背景  1.3  龍門山地區(qū)的活動(dòng)構(gòu)造與歷史地震    1.3.1  龍門山地區(qū)的活動(dòng)構(gòu)造    1.3.2  龍門山地區(qū)的歷史地震  1.4  汶川地震的基本參數(shù)與震源機(jī)制解  1.5  汶川地震的地表破裂    1.5.1  映秀—北川斷裂的地表破裂    1.5.2  彭縣—灌縣斷裂的地表破裂    1.5.3  小魚洞斷裂的地表破裂    1.5.4  擂鼓斷裂的地表破裂  1.6  地表破裂的類型和組合樣式    1.6.1  地表破裂的類型    1.6.2  地表破裂的組合樣式  1.7  汶川地震所導(dǎo)致的構(gòu)造縮短    1.7.1  映秀—北川斷裂的構(gòu)造縮短    1.7.2  彭縣—灌縣斷裂的構(gòu)造縮短  1.8  汶川地震所導(dǎo)致的地表水平位移及垂直位移(隆升與沉降)    1.8.1  基于InSAR技術(shù)獲得的汶川地震位移    1.8.2  根據(jù)雙斷層面震源模型反演的地形變化    1.8.3  基于水準(zhǔn)剖面的震前和震后對(duì)比顯示的地形變化    1.8.4  基于GPS監(jiān)測(cè)的汶川地震同震水平位移  1.9  汶川地震的破裂過程分析    1.9.1  擦痕特征分析    1.9.2  利用赤平投影求解斷層主應(yīng)力方位    1.9.3  汶川地震地表破裂過程的探討    1.9.4  分析及討論  1.10  對(duì)汶川地震的發(fā)震模式與成因機(jī)制的討論    1.10.1  對(duì)汶川地震的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)過程的討論    1.10.2  對(duì)汶川地震構(gòu)造動(dòng)力學(xué)機(jī)制的討論  1.11  存在的問題及其討論    1.11.1  汶川地震觀測(cè)數(shù)據(jù)的積累與整合    1.11.2  對(duì)龍門山活動(dòng)斷層分段性的討論    1.11.3  對(duì)龍門山地區(qū)的強(qiáng)地震是否存在周期性的討論    1.11.4  對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)速率和地震級(jí)別之間相關(guān)性的討論    1.11.5  對(duì)地震組合與地震序列的討論    1.11.6  對(duì)地震帶應(yīng)力積聚與地震預(yù)報(bào)的討論    1.11.7  對(duì)單次地震與地震頻率之間相關(guān)性的討論    1.11.8  對(duì)龍門山斷裂模式的討論    1.11.9  對(duì)汶川地震地震模擬的討論  參考文獻(xiàn)第二章  龍門山構(gòu)造帶深部地殼結(jié)構(gòu)及強(qiáng)震動(dòng)力學(xué)機(jī)制分析  2.1  引言  2.2  龍門山構(gòu)造帶深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)研究    2.2.1  P波速度層析成像    2.2.2  S波速度層析成像    2.2.3  Pn波速度及各向異性    2.2.4  小結(jié)  2.3  龍門山構(gòu)造帶組合形式、尾端轉(zhuǎn)換型式及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制    2.3.1  龍門山斷裂系尾端轉(zhuǎn)換型式的研究    2.3.2  虹口鄉(xiāng)八角廟地區(qū)斷層擦痕的解析——塊體的斜面斜拋運(yùn)動(dòng)    2.3.3  青藏高原隆升及其對(duì)龍門山構(gòu)造帶的動(dòng)力學(xué)約束的研究    2.3.4  龍門山斷裂系與東昆侖活動(dòng)斷裂的對(duì)比研究    2.3.5  龍門山斷裂帶與青川斷裂帶構(gòu)造體制差異的研究    2.3.6  龍門山地震帶南段晚新生代構(gòu)造活動(dòng)的起始時(shí)間的研究    2.3.7  小結(jié)  2.4  汶川地震及對(duì)青藏川滇塊體邊界斷層穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬    2.4.1  數(shù)值模擬方法簡(jiǎn)介    2.4.2  構(gòu)造塊體系統(tǒng)計(jì)算模型及位移速率場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)模擬    2.4.3  研究區(qū)構(gòu)造塊體邊界斷層的失穩(wěn)危險(xiǎn)度分布    2.4.4  應(yīng)變率強(qiáng)度和應(yīng)變能密度的分布特征    2.4.5  昆侖山8.1級(jí)(2001)大震破裂過程數(shù)值模擬及其對(duì)汶川發(fā)震斷層提前失穩(wěn)的影響    2.4.6  汶川大震破裂過程的數(shù)值模擬    2.4.7  汶川大震對(duì)研究區(qū)各構(gòu)造塊體運(yùn)動(dòng)變形及邊界斷層上庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的影響  2.5  結(jié)語(yǔ)  參考文獻(xiàn)第二篇  地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育分布規(guī)律及發(fā)生機(jī)理第三篇  地震堰塞湖、泥石流次生地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及防治對(duì)策第四篇  震后地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)及震毀城鎮(zhèn)選址

章節(jié)摘錄

插圖：在2001年至2006年期間，我們?cè)敿?xì)研究了龍門山構(gòu)造帶中主干斷裂的活動(dòng)性（李勇等，2006），包括波川茂汶斷裂、映秀一北川斷裂、彭縣灌縣斷裂、大邑?cái)嗔?、熊坡斷裂和龍泉山斷裂等，?duì)典型的活動(dòng)斷裂和古地震遺跡開展了詳細(xì)野外地質(zhì)填圖，利用全站儀和GPS對(duì)活動(dòng)構(gòu)造地貌進(jìn)行了精確的測(cè)量，研究了活動(dòng)斷裂發(fā)育規(guī)模、期次、構(gòu)造組合、地貌錯(cuò)位、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。龍門山構(gòu)造帶的新活動(dòng)性在汶川茂汶斷裂、映秀北川斷裂、彭縣…灌縣斷裂和大邑?cái)嗔训葦嗔丫梢娂?，主要表現(xiàn)為斷錯(cuò)山脊、洪積扇、河流階地及邊坡脊等構(gòu)造地貌現(xiàn)象。在山構(gòu)造帶的中段和南段，各斷裂具有明顯的線性影像，貫通性較好，具有明顯的活動(dòng)性；但在龍門山構(gòu)造帶的北段，各斷裂的線性影像不明顯，貫通性較差。就龍門山構(gòu)造帶中各斷裂的活動(dòng)性比較而言，其中的映秀北川斷裂活動(dòng)性最為明顯（李勇等，2006；周榮軍等，2006，2007）。

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《汶川地震地質(zhì)災(zāi)害研究》是由科學(xué)出版社出版的。

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