滑坡作為山區(qū)最危險(xiǎn)的地質(zhì)災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅著人類的生命財(cái)產(chǎn)安全。基于現(xiàn)代高精度對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，通過(guò)對(duì)比分析滑坡前后的地形、地物變化特征，即可很好地重建滑坡的滑移距離、體積等基本參數(shù)。然而，災(zāi)害性大滑坡具有速度快、規(guī)模大、機(jī)制復(fù)雜等特征，傳統(tǒng)方法難以對(duì)滑坡的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，從而阻礙了對(duì)滑坡致災(zāi)過(guò)程的認(rèn)識(shí)�；�坡體的加速減速、碰撞破碎等過(guò)程，會(huì)激發(fā)相應(yīng)的地震波信號(hào)，可以為滑坡的動(dòng)態(tài)過(guò)程研究提供寶貴的信息來(lái)源。

　　北京時(shí)間2017年6月24日5時(shí)39分，四川省茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村后山的山體發(fā)生了順層高位滑坡，滑坡體積達(dá)約4.5×105 m3，造成10 人死亡、73 人失蹤，整個(gè)村莊幾乎全被埋沒(méi)，引起國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注（圖1a）。針對(duì)此次災(zāi)難性大滑坡，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界開展了大量研究并發(fā)表了一批工程地質(zhì)和災(zāi)害防治方面的論文，但缺乏詳細(xì)的動(dòng)態(tài)過(guò)程參數(shù)方面的制約。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室殼幔結(jié)構(gòu)探測(cè)學(xué)科組博士后李瑋和合作導(dǎo)師、副研究員陳赟等人，基于國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)固定臺(tái)站的波形數(shù)據(jù)（圖1），利用長(zhǎng)周期地震信號(hào)分析和波形反演，重建了該次災(zāi)難性滑坡的加速、減速和堆積三階段動(dòng)態(tài)過(guò)程（持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為104 s）。通過(guò)與實(shí)際滑移距離的擬合，推斷滑坡體質(zhì)量為9×109 kg，最大滑移速度和加速度分別為58.8 m/s 和4.38 m/s2。

　　通過(guò)綜合分析滑坡的動(dòng)態(tài)參數(shù)變化、滑坡面視摩擦系數(shù)變化、高頻地震波信號(hào)特征以及滑坡區(qū)構(gòu)造地形特征（圖2），研究揭示了地質(zhì)、氣象等多重因素共同控制下的新磨滑坡鏈?zhǔn)綖?zāi)害致災(zāi)過(guò)程（圖3）：滑坡區(qū)先存的大尺度結(jié)構(gòu)破裂等不良地質(zhì)條件，導(dǎo)致滑源區(qū)經(jīng)歷長(zhǎng)期變形后重力失穩(wěn)而發(fā)生整體高位垮塌；滑坡發(fā)生前持續(xù)降雨造成的孔隙壓力升高為遠(yuǎn)程碎屑流的形成創(chuàng)造了有利條件；而堆積區(qū)古滑坡體的被動(dòng)活化和后續(xù)參與，進(jìn)一步加劇了災(zāi)害規(guī)模的升級(jí)。基于地震學(xué)方法對(duì)滑坡動(dòng)態(tài)過(guò)程的約束，綜合認(rèn)識(shí)滑坡致災(zāi)過(guò)程中多重因素的影響，有助于準(zhǔn)確評(píng)估潛在滑坡危險(xiǎn)性，通過(guò)主動(dòng)防范，有效地減輕滑坡災(zāi)害的影響。

　　研究成果發(fā)表于JGR: Solid Earth。

    論文鏈接

 

圖1（a）新磨滑坡及國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)固定臺(tái)站位置；（b）新磨滑坡激發(fā)的地震信號(hào)

 

 

　　圖2 新磨滑坡地震信號(hào)特征（a-b）、滑坡體對(duì)地面作用力（c）、滑坡體絕對(duì)動(dòng)量（d）和滑坡面視摩擦系數(shù)（e）隨時(shí)間的變化特征 

 

 

　　圖3（a）新磨滑坡全景及滑坡體運(yùn)移軌跡示意圖；（b）新磨滑坡滑坡體運(yùn)移軌跡及滑前滑后高程變化；（c）古滑坡體再活化引起的作用力中心位置變化示意圖