青藏高原三江流域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，地震頻繁，地質(zhì)環(huán)境脆弱，地質(zhì)災(zāi)害事件頻發(fā)，出現(xiàn)重大災(zāi)害成鏈。順層屈曲滑坡和堆積體（黃土-泥巖）滑坡是威脅三江流域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的常見災(zāi)害。目前對(duì)三江流域滑移-屈曲滑坡和堆積體滑坡的地震累積損傷過程與堆積層對(duì)地震能量傳遞的影響認(rèn)識(shí)不清晰，缺少定量評(píng)價(jià)指標(biāo)。區(qū)域內(nèi)相關(guān)滑坡的損傷機(jī)制和滑坡啟動(dòng)-運(yùn)動(dòng)鏈尚未明確。且現(xiàn)有研究多集中于滑坡的宏觀形態(tài)與觸發(fā)因素，缺乏對(duì)其內(nèi)部損傷演化過程的深入理解。

為了解決這些問題，中國(guó)地震局地球物理研究所陳學(xué)良研究員團(tuán)隊(duì)開展了理論研究和大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，以三江流域“下歸哇”滑坡為例，建立了順層巖質(zhì)和堆積體邊坡的振動(dòng)臺(tái)模型，采用Arias強(qiáng)度、基于Hilbert-Huang變換（HHT）的改進(jìn)邊際譜多峰邊坡?lián)p傷識(shí)別方法和標(biāo)準(zhǔn)譜比法（SSR），分析了模型邊坡的地震損傷演化過程以及堆積層對(duì)地震能量傳遞的影響（圖1為滑坡區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，圖2為滑坡演化特征）。

如圖3所示，堆積體滑坡的RHE（Relative Hibert energy）在頂部堆積層外側(cè)較大。堆積層對(duì)不同高程地震能量的影響不同。它對(duì)低頻（<10 Hz）和高頻（>40 Hz）的地震能量影響顯著。在堆積層附近，順層巖質(zhì)邊坡的低頻能量和屈曲位置的高頻能量強(qiáng)于堆積體邊坡。堆積層放大3/4高程處的低頻和高頻能量，1/2高程處的低頻能量轉(zhuǎn)化為高頻能量。地震波在堆積層中的傳播是一個(gè)復(fù)雜的過程，它可以反映邊坡的損傷機(jī)理。

如圖4所示，根據(jù)宏觀試驗(yàn)現(xiàn)象，順層巖質(zhì)邊坡的破壞過程可劃分為4個(gè)階段:（1）巖層輕微沉降階段，（2）巖石彎曲和滑坡后緣開裂階段，（3）破表中部凹陷和隆起面破裂階段，（4）剪切破裂和低位剪切出階段。巖石滑動(dòng)面、屈曲損傷區(qū)和上部拉伸破裂面相連，形成一個(gè)完整的滑動(dòng)面。堆積體邊坡的破壞過程可分為3個(gè)階段:（1）堆積層剝落階段，（2）堆積層開裂階段，（3）整體崩塌階段。

圖1 “下歸哇”滑坡區(qū)地質(zhì)圖（Cao et al., 2015）。變質(zhì)巖包括變長(zhǎng)巖、角閃巖和大理巖。SP-Suwalong Pluton;BP-Batang Pluton;YP-Yarigong Pluton。蘇洼龍巖體年齡為239 ~ 253 Ma, BP和YP可解釋為同構(gòu)造SP （1:200,000）

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圖2 滑坡區(qū)域的演化特征

圖3 基于標(biāo)準(zhǔn)譜比法確定的堆積層對(duì)地震能量傳遞的影響

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圖4 地震引發(fā)順層屈曲滑坡和（黃土-泥巖）堆積體滑坡的累積損傷演化過程

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本研究首次系統(tǒng)的揭示了地震引發(fā)的順層屈曲滑坡從滑移-屈曲到剪切-斷裂的全過程損傷演化。與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)認(rèn)為堆積層會(huì)削弱高頻能量不同，發(fā)現(xiàn)某些位置的高頻能量被放大了，推測(cè)與基巖層的力學(xué)特征有關(guān)。研究結(jié)果有助于提高地震引發(fā)滑坡預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和防治措施的有效性，從而為減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。該成果2024年發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊Engineering Geology（Wang C, Guo M, Chen X*, et al. Damage evolution of the bedding rock landslide and debris landslide under earthquakes in the Three-rivers Basin. Engineering Geology, 2024, 339: 107631. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2024.107631），受國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目之課題（2019YFC1509403、2018YFC1505001）、國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目（51978633）項(xiàng)目共同資助。

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【作者簡(jiǎn)介】

第一作者：王晨，博士研究生。研究方向?yàn)殒溕刭|(zhì)災(zāi)害機(jī)理與經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)。Email: wangc2023@cea-igp.ac.cn。

通訊作者：陳學(xué)良，研究員，主要從事工程地震、強(qiáng)地震動(dòng)數(shù)值模擬、場(chǎng)地響應(yīng)等研究，中國(guó)地震局科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“深厚沉積盆地大震寬頻帶強(qiáng)地震動(dòng)及致災(zāi)機(jī)理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”負(fù)責(zé)人，主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目之課題1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目5項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題之專題2項(xiàng)、“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題之專題1項(xiàng)。Email: chenxl@cea-igp.ac.cn。