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大型地震滑坡是指由地震触发且失稳方量在100×10~4m~3以上的滑坡,其巨大方量往往会阻塞河流、掩埋村庄和道路,并造成大量的人员伤亡和财产损失。中国四川省西北部区域(简称:川西北区域)是世界上大型地震滑坡易发区之一。本文依托国家自然科学基金创新研究群体科学基金“西部地区重大地质灾害潜在隐患早期识别与监测预警”(41521002)、国家自然科学基金面上项目“深切河谷强震作用下谷坡地震动响应监测研究”(41072231)、中国地调局项目“强震条件下斜坡动力响应及成灾机理研究”(12121003009700)、地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主课题项目“川西北地区大型堆积体发育特征及其环境效应研究”(SKLGP2015Z001)和国家重点研发计划项目“强震山区特大地质灾害致灾机理与长期效应研究”(2017YFC1501000)对川西北十余万平方公里区域的大型地震滑坡展开野外调查并进行长期地震动监测和理论分析来研究川西北大型地震滑坡分布发育特征和成因机制,取得的主要认识和结论如下:(1)全面揭示川西北区域大型地震滑坡分布发育特征。通过大范围的野外调查与识别,确定研究区内至少发育847个大型地震滑坡,主要发育于川西北地震集中区,其区域烈度≥VII(PGA≥0.1g),并主要集中在中高山地貌的深切峡谷区。川西北大型地震滑坡规模总体分布符合Y=4.0+400.0×0.999~x(Y-滑坡数量,x-滑坡方量);各流域的大型地震滑坡规模也均符合相关的指数分布特征。川西北大型地震滑坡沿断层呈带状分布,96%的滑坡集中在距断层10 km范围内,并满足Y=18.6+660.0×0.9992~x的变化关系(Y-滑坡数量,x-距断层距离)。81.28%的滑坡集中在距水系400-1200m的范围内,呈现先增大后降低的变化趋势。80.43%的滑坡相对高度主要集中在200-800m,滑坡方量与滑坡高度满足Y=270×log(0.06x+1.67)(Y-滑坡高度,x-滑坡方量)。89.61%的大型地震滑坡发生在层状斜坡中(顺倾坡中有191个,占比22.67%;反倾坡中有185个,占比21.84%;横向坡中有231个,占比27.27%),10.39%的大型地震滑坡(88个)发生在非层状斜坡中。针对川西北大型地震滑坡集群分布特征,圈定8个川西北大型地震滑坡集群带,统计表明8个集群带内集中了464个大型地震滑坡,占总量的54.87%,其影响面积(约7995 km~2)占川西北总面积的5.8%。川西北大型地震滑坡明显集中于断块边缘的活断层附近、断裂主动盘、逆冲断裂上盘、断层交汇和错断处;高地应力区和区域GPS速度变化剧烈区也是大型地震滑坡集中区。滑坡滑源区主要集中在斜坡上部(占比76%),地形地貌以单薄山脊、坡折和三面临空为主,分别占比34.34%、30.29%和14.57%;软硬相间的岩性组合占比最高(44.75%);志留系茂县群、三叠系侏倭组、三叠系杂谷脑组等14个主要岩组中集中了612个大型地震滑坡,占比72.26%。73%大型地震滑坡失稳后(局部)阻塞河道;堆积体形态主要为舌形、长条形和箕形;堆积组成主要为块碎石堆积。(2)揭示川西北大型地震滑坡的运动特征。已知的大型地震滑坡的最大运动速度均在15 m/s以上;滑坡相对高度H与运动长度L满足L=1.85×H+95的变化关系;超过80%的大型地震滑坡为远程滑坡(H/L<0.6);滑坡方量Y与运动距离x满足Y=510+590×(log(x)-2)~2的对应关系。川西北大型地震滑坡运动特征均值(H/L)为0.485,其中超过56%的大型地震滑坡表现出高速-远程的运动特征;超过76%的大型地震滑坡滑坡在运动过程表现出碎屑流特征;33%的大型地震滑坡在运动过程具有强碎屑流特征。运动性较好滑坡一般为高剪出口滑坡,运动性较差滑坡一般为低剪出口滑坡。(3)总结川西北大型地震滑坡变形-破坏地质力学模模式。川西北大型地震滑坡变形-破坏地质力学模式可分为土质滑坡地质力学模式、岩质滑坡地质力学模式和抛射滑坡地质力学模式。土质滑坡主要分布在研究区北部少数区域,主要为地震液化-塑流模式。岩质滑坡地质力学模式可分为震动拉裂-滑移、反倾拉裂-倾倒、震动拉裂-剪切和震动拉裂-溃滑模式等。高位抛射滑坡是川西北区域强震叠加地形效应后所形成的一种特殊滑坡,其地质力学模式为地震拉裂-抛射模式。(4)揭示川西北大型地震滑坡成因机制。对川西北大型地震滑坡的形成条件进行总结分析,提出川西北大型地震滑坡形成6要素:临空条件、发震断裂、岩体裂隙(卸荷裂隙、构造裂隙等)、岸坡结构、岩性组合和斜坡地震动响应。在靠近发震断裂的深切峡谷上部,以软弱相间的层状岩体为主的岩体内部存在大量由卸荷和构造产生的陡倾坡外的长大裂隙,强烈卸荷和地震不断劣化这些裂隙,并在某次强震作用下,岩体裂隙被贯通,形成大型地震滑坡,当动力条件足够强时,失稳岩体可以克服重力被抛出,形成具有临空滑翔性质的抛射型滑坡。川西北大型地震滑坡的变形破坏模式主要是“震动拉裂+其他”。