青藏高原东北缘黄河上游滑坡与堰塞湖研究进展

doi:10.13745/j.esf.sf.2020.9.4

地学前缘 ›› 2021, Vol. 28 ›› Issue (2): 46-57.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.9.4

青藏高原东北缘黄河上游滑坡与堰塞湖研究进展

殷志强¹(), 魏刚²^,³^,^*(), 秦小光⁴, 李文娟¹, 赵无忌⁵

1.中国地质环境监测院, 北京 100081
2.青海省环境地质勘查局, 青海西宁 810007
3.青海省环境地质重点实验室, 青海西宁 810007
4.中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029
5.滨州学院, 山东滨州 256600

收稿日期:2020-06-17 修回日期:2020-08-25 出版日期:2021-03-25 发布日期:2021-04-03
通讯作者: 魏刚
作者简介:殷志强(1980—),男,博士,正高级工程师,主要从事第四纪地质环境演变研究。E-mail: Yinzq@cigem.cn
基金资助:
青海省科技计划项目(2018-ZJ-714);国家重点研发计划项目(2018YFC1504704);国家重点研发计划项目(2017YFC1501005);国家自然科学基金项目(41977258);国家自然科学基金项目(41731287);国家自然科学基金项目(41372333)

Research progress on landslides and dammed lakes in the upper reaches of the Yellow River, northeastern Tibetan Plateau

YIN Zhiqiang¹(), WEI Gang²^,³^,^*(), QIN Xiaoguang⁴, LI Wenjuan¹, ZHAO Wuji⁵

1. China Institute of Geo-environment Monitoring, Beijing 100081, China
2. Qinghai Environmental Geological Prospecting Bureau, Xining 810007, China
3. Key Laboratory of Qinghai Environmental Geology, Xining 810007, China
4. Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
5. Binzhou University, Binzhou 256600, China

Received:2020-06-17 Revised:2020-08-25 Online:2021-03-25 Published:2021-04-03
Contact: WEI Gang

摘要/Abstract

摘要：

随着黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家战略,滑坡灾害防治成为迫切需要攻克的基础性问题。另外,黄河上游地区因地形高差大、古地震及强降雨事件频繁,诱发的滑坡及滑坡堰塞湖数量多、分布广、危害重,是近年来滑坡发育和演化机制以及滑坡堰塞湖溃决效应研究的热点。本文在综合整理该地区已有研究工作的基础上,结合笔者研究团队近20年来所获得的滑坡调查评价、测试分析和防灾减灾研究成果,系统归纳了黄河上游地区滑坡调查与风险评价、滑坡时空展布规律及主控因素研究、典型滑坡堰塞湖的续存时长及溃决危害、古滑坡堆积体开发利用及防灾减灾等方面的研究进展和成果,提出了未来在该地区研究古滑坡、堰塞湖沉积与河流阶地以及堰塞湖溃决效应等应关注的4个科学问题。研究结果对于揭示黄河上游地质历史时期滑坡发育和堰塞湖形成的主控因素,探讨滑坡发育的动力机制对地震和降雨的响应过程,拓展第四纪地质学在古滑坡形成演变方面的应用研究等具有重要参考价值。

关键词: 滑坡, 滑坡堰塞湖, 时空展布特征, 主控因素, 黄河上游

Abstract:

As ecological protection and high quality development of the Yellow River Basin become part of a national strategy, prevention and control of landslide disasters in this region has become the fundamental problem that needs to be resolved urgently. Large variation in terrain elevation has historically caused frequent earthquakes and heavy rainfalls, which resulted in a wide distribution of highly hazardous ancient landslides and landslide-dammed lakes. In recent years, this region has become a hotspot for studying the development and evolutionary mechanisms of landslides and the effect of landslide-dammed lake outbursts. In this contribution, we summed up seven major research progress in the region based on a comprehensive review of our own study results over the past 20 years, including landslide surveys and evaluations, test analysis reports, and disaster prevention and mitigation outcomes, combined with published studies by other researchers. The areas of progress include investigation and risk assessment of ancient landslides, temporo-spatial distribution of landslides and its controlling factors, duration and damage of typical ancient landslide-dammed lakes, utilization of ancient landslide deposits, and landslide disaster prevention and mitigation. We also identified four scientific problems that merit additional attention in future researches on the ancient landslides, dammed-lake deposits, river terraces, and effect of dammed lake outburst in the region. This contribution provides a valuable reference for revealing the primary controlling factors of landslide development and dammed lake formation during the geological history of the upper Yellow River, exploring the dynamic mechanisms of landslide development and landslide response to earthquakes and rain falls, and expanding the role of Quaternary geology in applied research on the evolution of ancient landslides.

Key words: landslides, dammed lakes, spatial and temporal distribution characteristics, key triggering factor, upper reaches of the Yellow River

中图分类号:

P642.22
P597

殷志强, 魏刚, 秦小光, 李文娟, 赵无忌. 青藏高原东北缘黄河上游滑坡与堰塞湖研究进展[J]. 地学前缘, 2021, 28(2): 46-57.

YIN Zhiqiang, WEI Gang, QIN Xiaoguang, LI Wenjuan, ZHAO Wuji. Research progress on landslides and dammed lakes in the upper reaches of the Yellow River, northeastern Tibetan Plateau[J]. Earth Science Frontiers, 2021, 28(2): 46-57.

图/表 10

图1 青藏高原东北缘黄河上游地区滑坡空间展布图(据文献[25]修改)

Fig.1 Spatial distribution of landslides in the upper reaches of the Yellow River on the northeast margin of the Tibetan Plateau. Modified after [25].

图2 黄河上游河流阶地与巨型滑坡前缘高程分布关系图(T1-T9为河流阶地级数)

Fig.2 Relationship between the elevation profiles of the river terraces and the elevation distribution of the front edge of the super large landslides in the upper reaches of the Yellow River. T1-T9 are the orders of river terraces.

表1 黄河上游古(老)滑坡发育年代统计表

Table 1 Statistical table of ages of ancient and old landslides in the upper reaches of the Yellow River

序号	样品编号	滑坡名称	滑坡年龄/a	测年方法	资料来源
1	SGT	参果滩滑坡	24 000±2 000	ESR	[2]
2	XZT-1	夏藏滩滑坡Ⅰ期	49 000±5 000	ESR	[11]
3	XZT-2	夏藏滩滑坡Ⅱ期	28 000±3 000	ESR	[11]
4	ASG-1	阿什贡滑坡Ⅰ期	16 040~15 765	¹⁴C	[26]
5	ASG-2	阿什贡滑坡Ⅱ期	4 490±30	¹⁴C	[29]
6	GZ	革匝滑坡	16 040~15 765	¹⁴C
7	SBX	松坝峡滑坡	4 030±30	¹⁴C
8	MRP-3	马尔坡滑坡	9 100±40	¹⁴C	[2]
9	CN	查纳滑坡	1 943		[2]
10		白刺滩滑坡	5 000	OSL	[4]
11		八大山滑坡	4 600±400	OSL	[3]
12		康杨滑坡前缘	33 200±2 500	OSL
13		蓆芨滩滑坡Ⅱ期	4 900±400	OSL
14		唐色村滑坡	32 900±2 400	OSL
15		察里岗滑坡	53 000±4 000	OSL
16		扎吉昂滑坡	4 572±29	¹⁴C
17		支乎且东滑坡	9 711±35	¹⁴C
18		孟达乡滑坡	3 700		[30]
19		马尔坡滑坡早期	500 000		[15]
20		马尔坡滑坡晚期	30 000		[15]
21		虎跳峡巨型滑坡	8 250±390		[16]
22		锁子滑坡	71 000±6 000		[6]
23		德恒隆滑坡	89 000±8 000		[6]
24		麦加滑坡	38 000±4 000		[7]

表2 黄河上游巨型滑坡主控因素分类表

Table 2 Classification of main controlling factors of super large-scale landslides in the upper reaches of the Yellow River

滑坡主控因素	滑坡类型	滑体形态和堆积体特征	力学变形模式	代表性滑坡
地震触发	以基岩滑坡为主,数量较多	滑体较松散,滑体抛掷效应明显,平面形态不规则,岩石块体(土石混合体)有滑动和滚动特征	构造控制,滑坡主要沿断裂带展布,且以断裂上盘分布数量居多	孟达滑坡、戈龙布滑坡、锁子滑坡、德恒隆滑坡、加仓滑坡、官亭北山滑坡等
降水诱发	黄土滑坡、泥岩滑坡、半固结成岩滑坡、堆积层滑坡	滑体表面表现褶皱,多级阶梯状,有明显的水流痕迹,往往能够转化为滑坡碎屑流,在较缓的地形上滑动更远的距离,表面形态较完整	降水诱发,与滑动面贯通、堆积体饱和程度密切相关	夏藏滩滑坡、夏琼寺滑坡、参果滩滑坡、康杨滑坡、烂泥滩滑坡、支乎具滑坡、阿什贡滑坡、山根滑坡等

图3 黄河上游古滑坡坝和堰塞湖分布位置图

Fig.3 Distribution of ancient landslide dams and dammed-lakes in the upper reaches of the Yellow River

图4 戈龙布晚期滑坡堰塞坝残留体(a)和上游湖相沉积剖面(b)

Fig.4 Residual masses (a) and upstream lacustrine sedimentary section (b) of the late Gelongbu landslide

图5 戈龙布晚期滑坡堰塞坝上下游沉积剖面对比图

Fig.5 Comparison of sedimentation profiles in the upper and lower reaches of the late Gelongbu landslide dam

图6 锁子滑坡全貌(a)和次级解体滑坡图(b)

Fig.6 General landform of the Suozi ancient landslide (a) and the secondary disintegration masses (b)

图7 锁子滑坡堰塞坝上下游沉积剖面对比图

Fig.7 Comparison of sedimentation profiles in the upper and lower reaches of the Suozi landslide dam

图8 尖扎盆地锁子滑坡堰塞湖范围与盆地内特大型-巨型滑坡分布图(据文献[10]修改)

Fig.8 The range of the Suozi landslide-dammed lake and distribution of the super-large landslides in the area. Modified after [10].

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Research progress on landslides and dammed lakes in the upper reaches of the Yellow River, northeastern Tibetan Plateau

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