田穎穎　許　沖　徐錫偉　吳賽兒　陳　劍

1）中國地震局地質(zhì)研究所，活動構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　100029

2）中國地質(zhì)大學(xué)（北京），工程技術(shù)學(xué)院，北京　100083

2014年魯?shù)镸S6．5地震震前與同震滑坡空間分布規(guī)律對比分析

田穎穎1，2）許沖1）*徐錫偉1）吳賽兒2）陳劍2）

1）中國地震局地質(zhì)研究所，活動構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029

2）中國地質(zhì)大學(xué)（北京），工程技術(shù)學(xué)院，北京100083

2014年8月3日，云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生了MS6.5地震，地震誘發(fā)了大量滑坡。文中以牛欄江沿線魯?shù)榭h、巧家縣和會澤縣交界處面積為44.13km2的區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)，開展地震震前與同震滑坡的空間分布規(guī)律對比分析。根據(jù)震前Google Earth高分辨率影像與震后0.2m分辨率的超高分辨率航片數(shù)據(jù)，分別建立了震前滑坡與同震滑坡數(shù)據(jù)庫。結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)震前有284處滑坡，本次地震觸發(fā)1 053處滑坡。借助10m×10m分辨率的數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，基于GIS平臺提取研究區(qū)的高程、坡度、坡向、曲率、巖性、烈度、河流共7個(gè)主要因子，并利用滑坡的面積百分比（Landslide Areas Percentage，LAP）和點(diǎn)密度（Landslide Number Density，LND）對比分析震前與同震滑坡的空間分布規(guī)律。結(jié)果表明，震前與同震滑坡的易發(fā)高程區(qū)間分別為＜1 200m與1 200～1 300m。坡度越大越容易發(fā)生滑坡，其中坡度＜10°的區(qū)域由于距離河流很近，也為滑坡易發(fā)區(qū)。震前與同震滑坡發(fā)育的優(yōu)勢坡向都是近S向。當(dāng)斜坡為凹坡時(shí)（曲率值為負(fù)值），滑坡易發(fā)性較高。地震烈度越大，越易發(fā)生同震滑坡?；?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r分布區(qū)很容易發(fā)生滑坡，玄武巖和火山角礫巖分布區(qū)在地震力的作用下邊坡的穩(wěn)定性也大大降低。震前、同震滑坡的發(fā)生與到河流的距離大致呈現(xiàn)正相關(guān)性。震前滑坡LAP的峰值大多數(shù)都與震前已經(jīng)存在的大型滑坡有密切的對應(yīng)關(guān)系。

魯?shù)榈卣鹫鹎盎峦鸹驴臻g分布滑坡密度

0　引言

2014年8月3日16時(shí)30分，云南省昭通市魯?shù)榭h（27.1°N，103.3°E）發(fā)生6.5級地震。地震造成云南省昭通市魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽區(qū)、永善縣、曲靖市會澤縣共55個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受不同程度破壞，617人死亡、112人失蹤、3 143人受傷，22.97萬人緊急轉(zhuǎn)移安置。

表1　震源機(jī)制解參數(shù)Table 1　Focal mechanism solution of the Ludian earthquake

震后利用地震波形記錄，通過P波初動方向快速求得震源機(jī)制解（表1）。結(jié)果顯示2個(gè)節(jié)面的走向分別為NE向和NW向。由于此次震中位于NE向昭通－魯?shù)閿嗔迅浇?，初期做出了地震為NE向破裂的誤判。后期，通過余震空間優(yōu)勢分布方位、強(qiáng)地震動記錄、現(xiàn)場地震災(zāi)性討論（程佳等，2014；徐錫偉等，2014a，b；趙靜等，2014）和地震地質(zhì)災(zāi)害（李西等，2014；許沖等，2014a）等方面。地震觸發(fā)滑坡往往數(shù)量多、分布密集、致災(zāi)嚴(yán)重，如許沖等（2013a）利用目視解譯的方法針對2008年汶川MS8.0地震建立了地震滑坡編目數(shù)據(jù)庫，共解譯出197 481處滑坡，總面積達(dá)1 160km2。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，汶川地震滑坡直接導(dǎo)致2萬余人死亡，上千億元經(jīng)濟(jì)損失（殷躍平，2009）。對地震誘發(fā)的滑坡進(jìn)行空間分析，有利于了解未來再次發(fā)生地震時(shí)比較容易發(fā)生滑坡的區(qū)域，從而減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失（Keefer，2000；Dai et al．，2011）。Keefer（1984）對全球40多次歷史地震滑坡進(jìn)行了編目，并討論了滑坡的空間分布和地震參數(shù)的關(guān)系。之后，Keefer（2000）用滑坡密度分析了1989年Loma Prieta地震滑坡的分布與到震中的距離、坡度和巖石類型的關(guān)系。Wang等（2007）利用滑坡面積百分比與滑坡密度分析2004年Chuetsu地震誘發(fā)滑坡與研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地形地貌、地震等參數(shù)的關(guān)系。Qi等（2010）在汶川地震后也利用滑坡密度對2008年汶川地震觸發(fā)的滑坡進(jìn)行了研究，對活動構(gòu)造、巖性以及地形等因素進(jìn)行了空間分析。Dai等（2011）利用面積密度和點(diǎn)密度對汶川地震誘發(fā)的滑坡進(jìn)行了研究，對震源、地形和巖性等參數(shù)進(jìn)行了分析。類似研究的實(shí)例還有很多，如針對1994年美國北嶺地震（Harp et al．，1995）、1999年臺灣集集地震（Liao et al．，2000）、2005年克什米爾地震（Sato et al．，2007）、2010年海地太子港地震（Xu et al．，2014c）、2010年青海玉樹地震（許沖等，2011；許沖等，2012；Xu et al．，2013a，2014a）、2013年四川蘆山地震（許沖等，2013b，c；Cui et al．，2014；Liu et al．，2014；Wang，2014；Xu et al．，2014b；周慶等，2014）、2013年甘肅岷縣漳縣地震（田穎穎等，2013；許沖等，2013d，e；Xu et al．，2014d）等震例所進(jìn)行的地震滑坡空間分布規(guī)律研究。然而，以上研究主要針對同震滑坡進(jìn)行空間分布與地形、地質(zhì)和地震等因素的分析，而關(guān)于震區(qū)同震滑坡與震前滑坡分布規(guī)律差異對比的研究卻非常少。

2014年8月3日魯?shù)榈卣鸢l(fā)生后，許沖等（2014a）根據(jù)地震前后的高分辨率（2m）的衛(wèi)星影像，開展了覆蓋整個(gè)魯?shù)檎饏^(qū)的地震滑坡解譯。結(jié)果表明，魯?shù)榈卣鹩|發(fā)了至少1 024處面積＞100m2的滑坡，這些滑坡分布在一個(gè)面積＞250km2的區(qū)域內(nèi)，滑坡面積約為5.19km2，體積約為2.2×107m3。盡管如此，通過與覆蓋有限震區(qū)的震后超高分辨率（0.2m）航片比較，一些在0.2m分辨率的航片上能夠清楚識別的滑坡在分辨率為2m的SJ9A或TH01－02衛(wèi)星影像上卻難以識別。因此，利用航片解譯的滑坡要比基于衛(wèi)片解譯得到的滑坡詳細(xì)得多。但是，考慮到震后的航片僅僅覆蓋了部分地震區(qū)，因此本文選擇航片覆蓋良好的牛欄江一段流域作為研究區(qū)，結(jié)合Google Earth上震前影像與震后超高分辨率航片，借助GIS平臺，基于地震、地質(zhì)和地貌因子，從對比地震前后滑坡的空間分布規(guī)律的角度出發(fā)，開展魯?shù)榈卣鹫鹎盎屡c同震滑坡的分布規(guī)律對比，分析了滑坡在高程、坡度、坡向、曲率、巖性、烈度和河流7個(gè)因素影響下的易發(fā)參數(shù)區(qū)間，為震區(qū)滑坡防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)參考。

1　研究區(qū)與區(qū)內(nèi)滑坡

魯?shù)榈卣鸢l(fā)生在云南省魯?shù)榭h，牛欄江北側(cè)。此次地震震中位于龍頭山鎮(zhèn)，距離魯?shù)榭h城約25km，距震中30km范圍內(nèi)平均海拔約為2 500m。該地區(qū)屬于低緯度山地季風(fēng)氣候，干濕季分明，濕季主要集中在5—10月，雨量集中，年降雨量達(dá)1 000mm（唐立梅，2007）。本文所選的研究區(qū)位于魯?shù)榭h、巧家縣和會澤縣交界處，沿牛欄江對稱分布。研究區(qū)面積44.13km2，高程分布范圍1 000～2 000m，坡度范圍20°～50°，牛欄江是研究區(qū)的主要河流，此外其支流沙壩河也是研究區(qū)內(nèi)的一條主要河流。牛欄江和沙壩河的強(qiáng)烈下蝕形成了該區(qū)V型高山峽谷地貌（胡金等，2008）。研究區(qū)主要位于Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ烈度區(qū)（http：∥www．cea．gov．cn／publish／dizhenj／464／478／20140807085249557322083／index．html）。根據(jù)區(qū)域地震構(gòu)造、余震分布、主震震源機(jī)制解、烈度分布長軸方位和滑坡空間分布樣式等資料，確定此次地震的發(fā)震斷裂為震區(qū)內(nèi)NW向的包谷垴－小河斷裂（常祖峰等，2014；房立華等，2014；李西等，2014；徐錫偉等，2014b；張盛峰等，2014）。魯?shù)榈卣鹫鹪刺卣餮芯拷Y(jié)果（趙旭等，2014）表明，此次地震為一次左旋走滑型兼有少量正斷傾滑分量的事件。起始破裂點(diǎn)開始以震源為中心向NW和SE兩側(cè)同時(shí)擴(kuò)展，2s后破裂主要向SE方向擴(kuò)展（趙旭等，2014）。

圖1　魯?shù)镸S6.5地震區(qū)域構(gòu)造與研究區(qū)分布圖Fig．1　Regional tectonic setting of the Ludian MS6.5 earthquake affected area and the study area．

基于GIS和遙感平臺，分別對Google Earth上的震前高分辨率衛(wèi)星影像（2014年1月30日）和震后0.2m高分辨率航片（2014年8月4日）開展滑坡解譯工作。滑坡識別方法與準(zhǔn)則主要參考許沖等（2014b）提出的地震滑坡編錄原則。結(jié)果表明，解譯得到的震前284個(gè)滑坡主要沿河流和道路分布，最小的滑坡面積約為48m2（圖2a）。魯?shù)榈卣鹩|發(fā)滑坡1 053處，是震前滑坡數(shù)量的3.7倍。同震滑坡最小面積僅為2m2左右（圖2b），表明了超高分辨率（0.2m）航片強(qiáng)大的地震滑坡辨識能力。

選取高程、坡度、坡向、曲率、巖性、烈度和河流7個(gè)控制滑坡發(fā)生的因素，在GIS平臺下對這些因素進(jìn)行分類，基于由面數(shù)據(jù)提取出的滑坡點(diǎn)數(shù)據(jù)，并以滑坡點(diǎn)密度（LND）和面積百分比（LAP）2個(gè)指標(biāo)對地震前和同震滑坡分布的空間分布規(guī)律進(jìn)行分析，各個(gè)因素的分類圖見圖4。其中，LND參考Keefer（2000）提出的滑坡密集程度LC來定義，LAP主要參考Xu等（2014e）提到的滑坡的面積百分比LAP定義，即：滑坡的點(diǎn)密度（LND）＝對應(yīng)分類滑坡的個(gè)數(shù)／分類區(qū)間總面積；滑坡的面積百分比（LAP）＝對應(yīng)分類滑坡的面積／分類區(qū)間的面積× 100%。

圖2　研究區(qū)的滑坡分布圖Fig．2　The spatial distribution of the landslides in the study area．

圖3　震前、同震典型滑坡圖示Fig．3　The typical pre-earthquake and coseismic landslides．

2　震前、同震滑坡空間分布規(guī)律研究

2.1高程

圖4　研究區(qū)各因素的分類分布圖Fig．4　The classification and distribution of the influence factors of landslide in the study area．

表1　研究區(qū)地層和巖性分類Table 1　The stratum and lithological classification of the study area

地震滑坡往往在某個(gè)高程范圍內(nèi)較易發(fā)生。研究區(qū)內(nèi)高程范圍是1 001．74～1 953．85m?；贏rcGIS與10m×10m分辨率的DEM，將研究區(qū)分為9類，高程范圍分別為＜1 100m，1 100～1 200m，1 200～1 300m，1 300～1 400m，1 400～1 500m，1 500～1 600m，1 600～1 700m，1 700～1 800m，＞1 800m。震前滑坡的LAP在1 300～1 400m和1 100～1 200m范圍內(nèi)較大，分別占該分類區(qū)域總面積的17.93%和11.37%；＞1 400m范圍內(nèi)滑坡的LAP很小。＜1 100m和1 100～1 200m分類區(qū)域內(nèi)滑坡的LND較大，分別為22.89個(gè)／km2和26.31個(gè)／km2。其中在1 300～1 400m范圍內(nèi)，滑坡的LAP最大而滑坡的LND卻較小。同震滑坡的LAP大致先增后減，在1 200～1 300m分區(qū)內(nèi)滑坡達(dá)到最大，約為11.72%；LND也先增后減，在1 100～1 200m高程范圍內(nèi)達(dá)到最大，約為56.50個(gè)／km2。在各高程范圍內(nèi)，震前1 100～1 200m的范圍內(nèi)LAP和LND同時(shí)達(dá)到峰值，這說明，雖然該區(qū)域分級面積不是很大，但較容易發(fā)生滑坡。震前LAP的最大值出現(xiàn)在1 300～1 400m范圍內(nèi)，但此區(qū)域內(nèi)滑坡的LND值較小，這說明該區(qū)域內(nèi)發(fā)育大型滑坡，通過對比震前影像，震前紅石巖大滑坡即位于該分類區(qū)域內(nèi)。同震滑坡LAP最大的區(qū)域?yàn)? 200～1 300m，該區(qū)域內(nèi)LND值也較大，這說明在地震力的作用下，1 200～1 300m范圍內(nèi)巖土體很容易失穩(wěn)發(fā)生大量小規(guī)模的滑坡。震前、同震滑坡的LND在1 100～1 200m范圍內(nèi)均達(dá)到最大，這說明了無論震前、同震，該區(qū)域內(nèi)都比較容易發(fā)生滑坡，這是由于該分級不僅距離河流較近，還有道路分布，人類對其地形的改造等作用也很明顯。＜1 100m的范圍主要位于牛欄江西側(cè)，此處河流的切割作用比較明顯，河谷狹窄，分級面積較小，所以滑坡數(shù)量和面積也較小。＞1 400m的范圍內(nèi)滑坡的LND和LAP都較小，這是由于這些區(qū)域位于河谷較寬闊的部分（Qi et al．，2010），切割作用較弱，地形較平緩，不容易發(fā)生滑坡。

圖5　滑坡分布與高程關(guān)系圖Fig．5　The relationship between landslide distribution and elevation．

2.2坡度

坡度也是影響滑坡分布的因素之一。一般坡度越大，越易發(fā)生滑坡。通過對研究區(qū)的DEM進(jìn)行坡度提取，得到研究區(qū)滑坡坡度范圍0°～70.26°，本文以10°為分類間隔對坡度進(jìn)行重分類：＜10°，10°～20°，20°～30°，30°～40°，40°～50°，＞50°，統(tǒng)計(jì)每個(gè)分類滑坡的面積和數(shù)量，制作滑坡LND和LAP圖（圖6）。震前滑坡在30°～40°以及50°以上坡度范圍內(nèi)LAP較大，分別為10.82%和11.33%，30°以下的范圍內(nèi)滑坡的LAP較小?；碌腖ND先減小后增加，在＞10°的范圍內(nèi)隨著坡度的增大而增大，最大值為10.20個(gè)／km2，最小值為10°～20°區(qū)間的3.55個(gè)／km2。同震滑坡LAP隨著坡度的增加呈增大趨勢，當(dāng)坡度＞50°時(shí)，LAP突變至最大，為38.35%；滑坡的LND先減小后增加，最后平穩(wěn)發(fā)展，在＜10°的范圍內(nèi)最大，為28.36個(gè)／km2；20°～30°范圍內(nèi)最小，為19.96個(gè)／km2。無論震前、震后，＞50°范圍內(nèi)滑坡的LAP都達(dá)到了極值，即該分級區(qū)域內(nèi)較易發(fā)生滑坡，這是由于＞50°坡度分類區(qū)間坡度較陡，而坡度越陡，地震波的地形放大效應(yīng)越顯著（劉洪兵等，1999），加之其分類面積很小，使得該分區(qū)內(nèi)滑坡的LAP和LND都較大。震前30°～40°分級范圍的LAP值也達(dá)到了峰值，這是由于該分級內(nèi)包含了幾處大型滑坡，如震前紅石巖滑坡。無論震前、同震條件下＜10°的范圍內(nèi)，由于接近于岸邊，巖土體受河流的沖刷侵蝕和孔隙水壓力的作用，也很容易發(fā)育大量滑坡，所以LND線在此范圍有所上升。同震滑坡的LND與坡度的相關(guān)性不是很大，這可能是由于研究區(qū)較小。

圖6　滑坡分布與坡度關(guān)系圖Fig．6　The relationship between landslide distribution and slope．

2.3坡向

基于GIS和DEM，提取研究區(qū)的坡向分布并把其重分類為平坦、N、NE、E、SE、S、SW、W和NW 9類，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)坡向平坦時(shí)，不發(fā)育滑坡。由此制得的滑坡隨坡向的LND和LAP分布圖見圖7。由震前滑坡與坡向分布圖可以很明確地看到，正N向滑坡的LAP最大，為21.41%；其次為NE向和ES向，其LAP值為5.60%和4.67%。而LND在SE向最大，為11.65個(gè)／km2。對于同震滑坡，LAP在正S向達(dá)到最大，約為19.65%；而LND在S、SE和SW向均較大，其值分別為37.78、32.41和36.02個(gè)／km2。不同坡向影響下滑坡的易發(fā)性和規(guī)模也是不同的（Xu et al．，2014c）?；碌囊装l(fā)性與坡向的關(guān)系，能在一定程度上反映地震的發(fā)震斷裂的位移方位（Xu et al．，2014e）。通過對比震前、震后坡向統(tǒng)計(jì)圖，發(fā)現(xiàn)不管震前還是在地震力作用下，接近S方向的斜坡都比較容易發(fā)生大型滑坡，這一方面可能是由于牛欄江在研究區(qū)內(nèi)共有4處急轉(zhuǎn)彎，其北岸正好為河流凹岸，受河流沖刷侵蝕嚴(yán)重，位于北岸的沙壩河也由N向S匯入牛欄江，使牛欄江北岸坡向接近S向的巖土體很容易發(fā)生滑坡；另一方面同震滑坡在S、SW和SE向很發(fā)育，也可能與此次地震發(fā)震斷裂的活動特征有一定的聯(lián)系。震前某些大型滑坡，如震前紅石巖滑坡，傾向大致為N，這也使震前N方向LAP達(dá)到了極值。另外，震中位于研究區(qū)的NNW向，在地震產(chǎn)生的縱波傳播過程中對近S向斜坡產(chǎn)生背離斜坡的拉應(yīng)力，而對近N向的斜坡產(chǎn)生擠壓應(yīng)力（Xu et al．，2013a，b），這也是導(dǎo)致震后滑坡在正S向數(shù)量多且規(guī)模較大的原因之一。

2.4曲率

斜坡曲率也是影響滑坡分布的一個(gè)地形因素。曲率為負(fù)值表示凹坡，曲率為正值表示凸坡，曲率為0或接近0為平直坡。對DEM進(jìn)行曲率提取并重分類為6類：＜－2，－2～－1，－1～0，0～1，1～2，＞2，分別統(tǒng)計(jì)各個(gè)分類的LND和LAP。震前滑坡曲率在－1～0的滑坡LAP最大，為7.97%。－2～－1滑坡的LND最大，為1.57個(gè)／km2。同震滑坡在曲率＜－2的LAP和LND都達(dá)到了最大，分別為78.14%和42.63個(gè)／km2。分析結(jié)果表明，震前滑坡最易發(fā)生在凹坡處（曲率值為負(fù)值），即被河流沖刷嚴(yán)重的一側(cè)。－1～0的峰值也是由于震前紅石巖滑坡的存在造成的。祁生文等（2004）認(rèn)為在地震動力作用下，凹坡比凸坡和直線型斜坡更容易發(fā)生滑坡、崩塌等現(xiàn)象，同震滑坡統(tǒng)計(jì)圖更明顯地證明了這一點(diǎn)。即在地震力的作用下，凹坡的穩(wěn)定性更差。

圖7　滑坡分布與坡向關(guān)系圖Fig．7　The relationship between landslide distribution and aspect．

圖8　滑坡分布與曲率關(guān)系圖Fig．8　The relationship between landslide distribution and curvature．

2.5巖性

巖性是影響滑坡發(fā)育和分布的地質(zhì)因素。依據(jù)表1對研究區(qū)巖性進(jìn)行重分類，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)每個(gè)類別內(nèi)滑坡的LAP和LND。震前第5類（泥質(zhì)白云巖與泥頁巖間層）區(qū)內(nèi)滑坡的LAP最大，為105.75%；而其LND卻較小。在第2類（灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r）區(qū)的LND較大，10.98個(gè)／km2；但其LAP很小。另外，第1類（玄武巖、火山角礫巖）、第4類（白云巖、灰?guī)r夾砂、頁巖）區(qū)的LAP和LND都很小。對比同震滑坡分布的統(tǒng)計(jì)圖，第4類區(qū)內(nèi)（白云巖、灰?guī)r夾砂、頁巖）的LAP最大，為22.12%；但其LND值也較小?；碌腖ND在第1，2類區(qū)內(nèi)（玄武巖、火山角礫巖和灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r）較大，分別為24.76個(gè)／km2和39.85個(gè)／km2。在第5類區(qū)內(nèi)（泥質(zhì)白云巖）滑坡的LAP和LND都較小。對比震前、同震的統(tǒng)計(jì)圖，震前、同震滑坡LAP最大值分別位于第5類（泥質(zhì)白云巖、頁巖）和第4類（白云巖、灰?guī)r夾砂頁巖）區(qū)域，而其LND則正好相反，這是由于震前的紅石巖滑坡位于泥質(zhì)白云巖和頁巖區(qū)；在地震力作用下，震前紅石巖滑坡上僅發(fā)育了幾處淺層小型滑坡，而在其對岸，白云巖、灰?guī)r夾砂頁巖區(qū)形成了同震的紅石巖滑坡，該滑坡體阻塞了牛欄江，形成了堰塞湖。震前、同震的LND最大值都位于第2分類（灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r區(qū)），說明該類區(qū)內(nèi)發(fā)育了大量的小型滑坡；經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該類區(qū)主要沿牛欄江分布，不僅面積最大，其受河流的影響也是很顯著的。其中，玄武巖、火山角礫巖分布區(qū)由于面積很大，且地勢較高、地形平緩，震前很少發(fā)育滑坡；而震后在沙壩河匯入牛欄江附近的河流拐彎處發(fā)育了大量的滑坡，使得震后該類區(qū)內(nèi)滑坡的數(shù)量和面積有所增加。

圖9　滑坡分布與巖性關(guān)系圖Fig．9　The relationship between landslide distribution and lithology．

2.6烈度

烈度是影響滑坡分布的地震因素。烈度越大，越容易發(fā)育滑坡。由圖1可以看出，研究區(qū)處于Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ3個(gè)烈度等級內(nèi)，烈度為Ⅶ的區(qū)域所占的面積很小。通過ArcGIS的空間分析功能，統(tǒng)計(jì)這3個(gè)烈度區(qū)內(nèi)滑坡的LAP和LND。在無地震力作用下，烈度為Ⅸ的區(qū)域內(nèi)的滑坡LAP最大為6.19%，在Ⅷ烈度區(qū)內(nèi)最小為3.40%；LND在Ⅷ烈度區(qū)間內(nèi)最大，為7.93個(gè)／km2，烈度為Ⅸ的區(qū)域滑坡LND最小，約為2.70個(gè)／km2。同震滑坡的LAP和LND在Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ3個(gè)烈度區(qū)間內(nèi)呈增長的趨勢，在烈度為Ⅸ的區(qū)域內(nèi)LAP和LND均達(dá)到最大，分別為8.95%，37.27個(gè)／km2；在Ⅶ烈度區(qū)內(nèi)LAP和LND均最小，為1.59%和1.57個(gè)／km2。烈度只對本次地震觸發(fā)的滑坡的發(fā)育和分布產(chǎn)生影響，本文所統(tǒng)計(jì)的震前滑坡的發(fā)育不受本次地震烈度的影響，所以震前滑坡LAP和LND與烈度沒有呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。震前Ⅸ烈度所覆蓋的范圍位于沙壩河與牛欄江的交會處，滑坡LAP較大，LND較小，該區(qū)域內(nèi)滑坡的規(guī)模較大，如震前紅石巖大滑坡；而Ⅷ烈度所分布的區(qū)域滑坡的規(guī)模較小。同震滑坡隨烈度的變化呈現(xiàn)出較好的相關(guān)性，即滑坡的LAP和LND隨著烈度值的增大，呈增長趨勢，這也驗(yàn)證了烈度越大，越容易發(fā)生滑坡。

圖10　滑坡分布與烈度關(guān)系圖Fig．10　The relationship between landslide distribution and seismic intensity．

2.7河流

河岸兩側(cè)的巖土體具有側(cè)向臨空面，且長期受河流的沖刷侵蝕和水的浸泡作用，巖土體的成分和結(jié)構(gòu)都會發(fā)生變化，所以河流對滑坡的發(fā)育也具有一定的控制作用。另外，河流的存在常常伴隨著人類的活動，這對滑坡的發(fā)育產(chǎn)生的影響也是不容忽視的。在研究區(qū)內(nèi)道路常沿河流分布，河流和道路附近的特殊地形為滑坡的發(fā)育提供了良好的條件。本文選取對研究區(qū)影響最大的河流——牛欄江和沙壩河為研究對象，以200m為緩沖距離建立緩沖區(qū)，然后對緩沖區(qū)進(jìn)行重分類，按到河流的距離分為8類：0～200m，200～400m，400～600m，600～800m，800～1 000m，1 000～1 200m，1 200～1 400m，＞1 400m。通過統(tǒng)計(jì)得到的不同緩沖區(qū)內(nèi)的滑坡的LAP和LND見圖11。震前滑坡的LND總體上呈隨到河流的距離的增加而減小的趨勢。LAP在400～600m的緩沖區(qū)內(nèi)最大為15.31%。LND在＜200m的分類達(dá)到最大為17.79個(gè)／km2。同震條件下，距離河流越遠(yuǎn)，滑坡的LAP越??；LND也大體呈遞減趨勢。LAP和LND在＜200m的分區(qū)內(nèi)同時(shí)達(dá)到最大，分別為11.81%和53.83個(gè)／km2。河流與滑坡分布的關(guān)系統(tǒng)計(jì)圖顯示：震前、同震＜200m區(qū)域內(nèi)滑坡的LAP、LND都較大，說明此區(qū)域比較容易發(fā)生大量小規(guī)?；隆Ｕ鹎?00～600m范圍內(nèi)的滑坡的LAP最大，這與該分區(qū)內(nèi)震前紅石巖大滑坡的存在有著直接關(guān)系。通過對比發(fā)現(xiàn)，同震滑坡的LAP和LND與到河流的距離的相關(guān)性較震前更好，這說明地震力使得到河流的距離與滑坡易發(fā)性的相關(guān)性得到了加強(qiáng)。

3　結(jié)論

通過分析研究區(qū)內(nèi)震前和同震滑坡與高程、坡度、坡向、曲率、巖性、烈度和河流7個(gè)因子的LAP和LND統(tǒng)計(jì)圖，進(jìn)而進(jìn)行魯?shù)榈卣鹫鹎芭c同震滑坡空間分布規(guī)律研究。結(jié)果表明，震前與同震滑坡受高程、坡度、坡向、曲率、巖性、烈度和河流的影響，表現(xiàn)出不同的空間分布特征。由于某些震前已經(jīng)存在的滑坡的影響，震前滑坡LAP和LND隨各因子的變化相關(guān)性不是很好。地震力的作用使滑坡的LAP和LND變化較震前的相關(guān)性有不同程度的加強(qiáng)。其中，河流的沖刷侵蝕作用在各個(gè)影響因子的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中都有所體現(xiàn)。

震前滑坡的易發(fā)高程區(qū)間為＜1 200m，且在1 100～1 200m范圍內(nèi)滑坡的規(guī)模比較大，由于震前某些大型滑坡的存在，使震前1 300～1 400m范圍內(nèi)的LAP達(dá)到極大值；同震條件下在1200～1300m容易發(fā)育大量小規(guī)模的滑坡。震前滑坡的LAP和LND隨著坡度的增大先減小后增大，表明無地震力作用時(shí)，坡度越大越易發(fā)生滑坡；震前滑坡在＜10°區(qū)由于河流的作用也較容易發(fā)生滑坡；同震滑坡的分布與坡度的相關(guān)性不是很大；由于地震波的地形放大效應(yīng)，＞50°的坡度范圍內(nèi)也很容易發(fā)生滑坡。由于牛欄江的側(cè)向剝蝕作用，震前近S向的邊坡較容易失穩(wěn)；同震滑坡的優(yōu)勢發(fā)育方向也大致為近S向。曲率在震前、同震都表現(xiàn)出了凹坡（曲率值為負(fù)）更易發(fā)生滑坡；但在地震力的作用下，凹坡表現(xiàn)出了極大的不穩(wěn)定性，且滑坡易發(fā)性隨著斜坡曲率值的減小而升高。灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r分布的區(qū)域由于位于河流附近，所以震前和同震都比較容易發(fā)育大量滑坡；玄武巖和火山角礫巖分布區(qū)的邊坡在震前較穩(wěn)定，在地震力的作用下其穩(wěn)定性大大降低，進(jìn)而發(fā)育大量滑坡；泥質(zhì)白云巖分布區(qū)和白云巖、灰?guī)r夾砂、頁巖分別發(fā)育了震前的紅石巖大滑坡和同震的紅石巖滑坡。這次地震的烈度僅對地震的同震滑坡的分布產(chǎn)生影響；同震滑坡的分布與烈度呈現(xiàn)出了很好的相關(guān)性，且最易發(fā)區(qū)間為烈度最大的區(qū)間，即Ⅸ烈度區(qū)。震前、同震滑坡的分布隨到河流距離的增加，滑坡的數(shù)量和規(guī)模都逐漸減小。其中，不管震前還是同震條件下，到河流的距離＜200m的區(qū)域都比較容易發(fā)生大量小規(guī)?；隆?/p>

圖11　滑坡分布與河流關(guān)系圖Fig．11　The relationship between landslide distribution and rivers．

致謝感謝國家測繪局地理信息局提供的超高分辨率航片與Google Earth平臺，感謝審稿專家對本文詳細(xì)的審閱以及所提出的寶貴意見。

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Abstract

On August 3，2014，an MS6.5 earthquake happened in the Ludian County，Zhaotong City of Yunnan Province．This earthquake caused a large number of landslides．In order to study the spatial distribution of the coseismic and pre-earthquake landslides，a 44.13km2area at the junction of Ludian County，Qiaojia County and Huize County along the Niulanjiang River is selected in this study．By visual interpretation of the Google Earth pre-earthquake high resolution images and the coseismic aerial data of 0.2m resolution of this area，the landslide databases of pre-earthquake and coseismic are established．The result shows that there are 284 pre-earthquake landslides，and 1053 earthquake-induced landslides．Then with the help of 10m×10m resolution DEM data and the GIS，the extracted factors of elevation，slope angle，slope aspect，curvature，lithology，earthquake intensity and drainages are used to analyze the spatial distribution of the coseismic and pre-earthquake landslides by adopting LAP（Landslide Areas Percentage）and LND（Landslide Number Density）．The results show that areas with elevation＜1 200m and 1 200～1 300m are prone to landslides whatever pre-earthquake or coseismic．With the slope gradient increasing，it is much more prone to landslide，and the area of＜10°，close to the rivers，is also much susceptible．The advantage slope aspect is almost near S direction．Concave slope（when the curvature is negative）is much susceptible to landslides，and with the curvature decreasing，the landslide susceptibility gets higher．The region of limestone with dolomitic limestone is sensitive to landslide；in the areas consisting of basalt and volcanic breccia，the slope stability is greatly reduced under the effect of seismic force．The larger the intensity is，the more landslides happened．For either pre-earthquake or coseismic landslides，there is a positive correlation between landslide spatial distribution and the distance to rivers．The large pre-earthquake landslides have effective influence on LAP．

SPATIAL DISTRIBUTION ANALYSIS OF COSEISMIC AND PRE-EARTHQUAKE LANDSLIDES TRIGGERED BY THE 2014 LUDIAN MS6.5 EARTHQUAKE

TIAN Ying-ying1，2）XU Chong1）XU Xi-wei1）WU Sai-er2）CHEN Jian2）
1）Key Laboratory of Active Tectonics and Volcano，Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing100029，China
2）School of Engineering and Technology，China University of Geosciences，Beijing100083，China

Ludianearthquake，pre-earthquakelandslides，coseismiclandslides，spatial distribution，landslide density

P315．9

A文獻(xiàn)標(biāo)識碼：0253－4967（2015）01－0291－16

10．3969／j．issn．0253－4967．2015．01．023

田穎穎，女，1989年生，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)在讀碩士研究生，研究方向?yàn)榛挛ｋU(xiǎn)性評價(jià)，E－mail：t190403098＠163.com。

2014－10－28收稿，2015－01－23改回。

國家自然科學(xué)基金（41472202，41202235）和中國地震局“云南魯?shù)?.5級地震專題研究”共同資助。

許沖，副研究員，E－mail：xuchong＠ies．a(chǎn)c．cn；xc11111111＠126．com。