2021年5月22日青海玛多7.4级地震地震地质灾害特征

2021年5月22日02时04分,青海果洛州玛多县发生7.4级地震,震源深度17千米。22日16时,中国地震局青海玛多7.4级地震应急科考启动。由中国地震局预测所、地质所、青海省地震局等单位组成的应急科学考察组的野外调查表明,玛多地震触发的同震滑坡主要包括:(1)部分公路切坡崩塌,例如,花石峡至血麻村近血麻村附近的公路切坡,血麻村附近的公路切坡出现的崩塌比较显著,表现为坡面顶部的含有草根系的团块沿着坡面滚落至坡脚,在玛多县城至血麻村山区道路切坡处也出现规模不等的崩塌,不过规模不大,未影响应急通行,(2)黄河干流及黑河支流的部分阶地陡坎发生崩塌,例如黄河乡附近的河谷,(3)局部坡面风成砂层内发育规模较大滑坡体。这些滑坡体均沿着余震条带和地表破裂带呈NW走向呈条带状展布,两侧分布的宽度各约10km。

玛多地震喷水冒砂现象是此次地震次生灾害的一个显著特点,喷水冒砂是地表以下的含水砂层在强烈地震动条件下孔隙水压急剧变化,导致近地表的饱水砂层发生液化,液化砂层沿着一定的通道喷出地表形成液化坑和局部的液化喷水堆积或喷砂遗迹。野外调查发现,玛多地震的砂土液化现象总的分布受地震地表破裂带的分布所限,但与地震滑坡分布不同的是,其空间分布受地形和地下水的影响更为明显,主要分布在地下水位较浅且存在可液化含水砂层的条件下,在洪积扇的后缘和基岩山地或者地下水位较低的区域发生液化的可能性显著降低。主要液化分布集中的区域为野马滩至黄河乡震中附近的黑河河谷,多石峡黄河河谷两侧,冬草乌龙湖附近的黄河河谷及两岸的沼泽地等,此外在破裂带两端沿着破裂带两侧出现高度密集的液化点,例如鄂陵湖东南侧、血麻村昌麻河河谷等。

值得指出的是,本次地震液化区域海拔在 4000m以上,属罕见的高原区液化,震区内主要工程破坏与区域震害皆伴生大范围地震液化现象,是有研究记录以来平均海拔最高的地震液化致灾事件。

野外地质调查科考成果已收录科考工作报告,即将正式出版。科考工作组主要由李文巧、李涛、徐岳仁、李智敏等中国地震局地震预测研究所、地质研究所、青海省地震局人员组成。

                                              1.jpg

图1 三处典型滑坡体的地貌位置,位于黄河左岸基岩迎风坡的风成黄土沉积层中

从图中可以看到三处滑坡位于基岩山地的风成沙堆积体上,部分坡面覆盖耐旱植被,滑坡体位于两条溪流的上游部位,出山口下部发育山前沼泽地上的大量震动裂缝和砂土液化现象,部分表层的坡面重力滑动导致地表出现严重的挤压鼓包现象。


2.jpg

图2 黄土滑坡的远观照片,滑坡后缘的张裂缝系统

从图中可以看到在已发生滑坡体的后缘仍发育规模较为众多的密集的条带状裂缝,裂缝剖面呈弧形,沿着滑坡体的后壁展布,但裂缝的规模均不大,未发生滑坡的部分区段地表也发育大量的震动裂缝,说明,这些坡面上发生了“震而未滑”的坡面破坏现象。


3.png

图3 玛多地震同震砂土液化现象

(a)血麻村老旧房屋震毁,铁皮房及铁塔受损较轻;村庄及附近公路有许多同震裂缝;(b)鄂陵湖附近,车辙被左旋断错1.5m,沿着地表破裂带及其附近分布的大量砂土液化坑;(c)血麻村附近,地震造成公路破坏,不稳定土质边坡崩塌,冰面开裂;(d)支流河谷和低阶地上分布着密集的液化坑和裂缝。

调查中发现砂土液化主要分布于滩涂与河谷地区,砂土液化主要表现为喷砂冒水孔,此次地震后发现液化喷砂孔密集分布。


4.png

图4 玛多地震同震砂土液化类型

(a)圆形;(b)椭圆形;(c)不规则形;(d)串珠状

此次地震后发现液化喷砂孔多为圆形或椭圆形,包括串珠状喷砂冒水孔、孤立的喷砂冒水孔、散布的喷砂冒水孔、层叠喷砂冒水孔等形式。