自然科普:這三種地質災害,為什麽破壞力這麽強?
來源:桔燈勘探
發布時間:2021-08-02
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疫情還在反複,地質災害又起!這些由各種地質作用形成的災害性地質事件給人們(men) 的日常生活帶來了極大的威脅!

地質災害(圖源@unsplash.com)

掩埋城鎮鄉(xiang) 村,造成人畜傷(shang) 亡,

破壞房屋及工程設施,

毀壞農(nong) 作物、林木及耕地...

突發地質災害造成

的慘烈後果往往難以估計!

突發的巨大山體(ti) 滑坡(圖源@google.com)

山體(ti) 滑坡(圖源@google.com)

地震(圖源@BBC)
那麽(me) ,作為(wei) 危害性巨大的幾種典型地質災害,滑坡、泥石流和地震究竟是什麽(me) 樣?又如何防禦?
(圖源@google.com)

1
滑 坡
滑坡是斜坡岩體(ti) 或土體(ti) 在自然地質作用或人類工程活動影響下失去原來的穩定狀態,在重力作用下沿著斜坡內(nei) 某些滑動麵(常為(wei) 軟弱麵或軟弱帶)整體(ti) 向下滑動的現象。

2018年秘魯庫斯科附近發生山體(ti) 滑坡(圖源@Ministerio de Defensa del Perú)
一個(ge) 發育完全的典型滑坡由眾(zhong) 多要素構成,主要包括滑坡體(ti) 、滑動麵、滑坡後壁、滑坡台階、滑坡鼓丘、滑坡舌、滑坡裂縫、滑坡窪地和滑坡主軸等。

滑坡要素(圖源@文獻[1])
滑坡的發展過程可分為(wei) 蠕滑階段、滑移階段、劇滑階段和穩定階段四個(ge) 階段。一些滑坡在穩定一段時間之後,可能全部或部分再次複活滑動。
滑坡(圖源@sohu.com)
滑坡是在多種因素共同作用下逐漸發展形成的,滑坡的發生需要具備基礎的形成條件以及一定的引發因素。

甘肅舟曲縣鎖兒(er) 頭滑坡(圖源@文獻[3])

陡峭地形為(wei) 滑坡創造了物理條件。如江河湖兩(liang) 岸斜坡、中高山等地,坡度大於(yu) 20度、下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形均為(wei) 產(chan) 生滑坡的有利地形。

陡峭地形(圖源@文獻[3])
岩土體(ti) 是產(chan) 生滑坡的物質基礎。滑坡形成與(yu) 組成滑坡的岩土體(ti) 力學性質關(guan) 係密切,強度越高、越完整,則滑坡往往就越少,反之越容易發生滑坡。

(圖源@文獻[3])
滑坡引發因素主要包括降雨、地表水衝(chong) 刷、地震和凍融等。這些因素使地表變形、山體(ti) 鬆動、產(chan) 生裂隙,減低了土石力學強度指標,直接或間接引發山體(ti) 滑坡。
大型山體(ti) 滑坡
滑坡在滑動前有一定的征兆,如滑坡前緣坡腳處堵塞多年的泉水複活,滑坡體(ti) 中部、前部出現橫向及縱向放射狀裂縫等。

滑坡(圖源@pubs.usgs.gov)

滑坡常常給工農(nong) 業(ye) 生產(chan)

以及人民生命財產(chan)

造成巨大損失、

有的甚至是

毀滅性的災難!

滑坡

因此發現有滑坡前兆時,應馬上報告當地政府或有關(guan) 部門,同時立即通知受威脅人群提高警惕,密切觀察,做好撤離準備。

A-旋轉滑坡,B-平移滑坡,C-塊體(ti) 滑坡,D-落石,E-崩塌,F-泥石流,G-岩屑崩落,H-土流,I-蠕滑,J-橫向彈裂

當滑坡發生時,應向滑坡邊界兩(liang) 側(ce) 之外撤離,絕不能沿滑移方向逃生。

滑坡
滑坡發生後未完全穩定時,人員不要進入災害現場挖掘搜尋財物,防止滑坡再發,造成不必要的損失。

石家莊轄區山體(ti) 滑坡(圖源@河北高速交警承德支隊)

2
泥 石 流

我國是世界上泥石流活動最多的國家之一。泥石流是山區溝穀中由暴雨、冰雪融水等激發的,突然爆發、破壞性極大的,含有大量固體(ti) 物質的特殊洪流。

泥石流
泥石流按水源補給可分為(wei) 冰川型和降雨型泥石流;按溝穀形態分為(wei) 溝穀型和坡麵型泥石流;按物質組成可分為(wei) 泥石流、泥水流、水石流。
溝穀型(左)和坡麵型(右)(圖源@文獻[3])
泥石流形成需同時具備三個(ge) 條件:陡峻便於(yu) 集水集物的地形地貌條件;保證豐(feng) 富鬆散泥石物質來源的地質條件;短時間內(nei) 有大量水源的水文氣象條件。

泥石流沉積(圖源@zeesstof)
泥石流發育區多具有山高溝深、地勢陡峻、溝床縱坡降大、利於(yu) 匯集水和固體(ti) 物質的地形地貌特點。典型泥石流的地貌可劃分為(wei) 形成區、流通區和堆積區三個(ge) 部分。

泥石流常發生於(yu) 新構造活動強烈、地質構造複雜、斷裂褶皺發育地區。厚度大、結構鬆軟、易風化、層理發育的岩士層是提供泥石流的主要固體(ti) 物質來源之一。

(圖源@文獻[5])

水既是泥石流的組成部分,又是搬運泥石流物質的基本動力。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時間的連續降雨等。

泥石流發生的時間規律與(yu) 集中降雨時間規律相一致,具有明顯的季節性,一般發生於(yu) 夏秋季節的6~9月。

泥石流的發生受雨、洪、地震的影響常周期性出現,且其活動周期與(yu) 雨、洪、地震的活動周期大體(ti) 一致。
泥石流(圖源@BBC)

泥石流可以衝(chong) 毀

城鎮鄉(xiang) 村、工廠礦山,

造成人畜傷(shang) 亡,

破壞房屋及其他工程設施,

破壞農(nong) 作物、林木及耕地。

泥石流衝(chong) 毀鐵路(圖源@《中國地質災害與(yu) 預防》)

此外,泥石流有時也會(hui) 淤塞河道,

不但阻斷航運,

還可能引起水災。

雲(yun) 南小江泥石流暴發後停淤景觀(圖源@《中國地質災害與(yu) 預防》)

泥石流在發生前常伴有一些前兆:如泥石流溝穀上遊行洪區兩(liang) 側(ce) 發生崩塌、滑坡堵塞溝穀,在下遊常出現短時斷流現象,這意味著潰決(jue) 型泥石流可能即將發生;

喜馬拉雅山泥石流通道(圖源@DanHobley )

若泥石流溝穀上遊突然傳(chuan) 來異常的轟鳴聲,聲音明顯不同於(yu) 機動車、風雨、雷電、爆破等聲音,可能是由泥石流攜帶的巨石撞擊產(chan) 生的。

泥石流發生前兆(圖源@文獻[3])
泥石流來襲時,若處於(yu) 泥石流區,則不能沿溝向下或向上跑,而應向兩(liang) 側(ce) 山坡上跑,離開溝道、河穀地帶。

災害現場(圖源@Pacific Standard)
不要在土質鬆軟、土體(ti) 不穩定的斜坡停留,以防斜坡失穩下滑,應在基底穩固又較為(wei) 平緩的地方暫停觀察,選擇遠離泥石流經過地段停留避險。

(圖源@sohu.com)
泥石流不同於(yu) 一般洪水,其流動中可能斬斷樹木卷入泥石流,所以不應上樹躲避。

洪水引起的泥石流(圖源@sohu.com)
應避開河(溝)道彎曲的凹岸,或地方狹小高度不高的凸岸,快速流動的泥石流有很強的衝(chong) 刷性及直進性,這些地方可能被泥石流體(ti) 衝(chong) 毀。
泥石流

3
地 震

地震,作為(wei) 一種快速而又劇烈的地質災害,近期頻頻出現!

(圖源@中國地震台網)
地震時直接產(chan) 生破裂的地方稱為(wei) 震源。震源是一個(ge) 區域,但研究時常把它看成一個(ge) 點。震源向上正對著的地麵上點稱為(wei) 震中(epicenter),實際也是一個(ge) 區域。
(圖源@SEIS )
地震波是指從(cong) 震源產(chan) 生的向四周輻射的彈性波。地震發生時,震源區介質發生急速破裂和運動,構成波源。

由於(yu) 地球介質的連續性,這種波動就向地球內(nei) 部及表層各處傳(chuan) 播開去,形成了連續介質中的彈性波。人們(men) 感受到的地震搖動就是由彈性波能量產(chan) 生的震動。

美國加州4.4級地震(圖源@ BBC)

地震波按傳(chuan) 播方式分為(wei) 三種類型:縱波(P波)、橫波( S波)(縱波和橫波均屬於(yu) 體(ti) 波)和麵波(L波)。麵波實際上是體(ti) 波在地表衍生而成的次生波,是造成建築物強烈破壞的主要因素。
(圖源@STRUCTURE magazine )
從(cong) 震源到地麵的距離為(wei) 震源深度。震源深度在70千米以內(nei) 的地震為(wei) 淺源地震,震源深度超過300千米的地震為(wei) 深源地震,70~300幹米的為(wei) 中源地震。
2015年4月尼泊爾7.8級地震(圖源@ Chris McGrath/Getty Images)
同樣強度地震,震源越淺,造成的影響或破壞越嚴(yan) 重。如1976年唐山大地震的震源深度為(wei) 12千米,2008年汶川地震的震源深度為(wei) 10-20千米。

(圖源@人民日報)

地震根據成因可分為(wei) 構造地震、火山地震、塌陷地震和人工地震等。其中構造地震發生的次數最多,破壞力也最大,約占全世界地震的90%

構造地震是由於(yu) 地下深處岩石破裂、錯動把長期積累起來的能量急劇釋放出來,以地震波的形式向四麵八方傳(chuan) 播出去,到地麵引起的振動。

2011.3.11日本大地震(圖源@BBC)
由於(yu) 火山作用,如岩漿活動、氣體(ti) 爆炸等引起的地震稱為(wei) 火山地震。隻有在火山活動區才可能發生火山地震,這類地震隻占全世界地震的7%左右。

火山噴發(圖源@Pinterest)
由於(yu) 地下岩洞或礦井頂部塌陷引起的地震稱為(wei) 塌陷地震,這類地震規模較小,次數較少。而人工地震是指由人為(wei) 活動引起的地震,如工業(ye) 爆破、地下核爆炸等。

礦井塌陷(圖源@Courtesy Department of Energy)
震級是衡量地震大小的尺度,由地震釋放出來的能量大小決(jue) 定。震級小於(yu) 3級為(wei) 弱震;大於(yu) 或等於(yu) 3級,小於(yu) 或等於(yu) 5級為(wei) 有感地震;

2019年7月3日四川宜賓市長寧縣4.8級地震(圖源@新京報)大於(yu) 5級小於(yu) 6級為(wei) 中強震;等於(yu) 或大於(yu) 6級為(wei) 強震,大於(yu) 或等於(yu) 8級為(wei) 巨大地震。

汶川地震(圖源@央視新聞)
地震烈度是地麵遭受地震影響和破壞的程度。一次地震隻有一個(ge) 震級,但烈度不隻一個(ge) ,離震中近的地方烈度高,破壞大;反之烈度低,破壞小。

(圖源@文獻[2])
目前,由於(yu) 技術等方麵的限製,地震預報仍是一大世界性難題,但地震預警已完全可以實現(地震預警≠地震預報)。

地震難以預測的主要原因
在地震發生時,地震波的傳(chuan) 播速度是每秒3.5千米,而電波的傳(chuan) 播速度為(wei) 每秒30萬(wan) 千米,地震預警正是利用了電波和地震波傳(chuan) 播速度的這個(ge) 時間差。

讓探測儀(yi) 器在地震出現後,立即將電波信號發送給控製中心,相關(guan) 部門便可搶在地震波到達地麵前通過電視、廣播、手機等發出地震警報。

在無法準確預測的情況下,做好震前的準備、震時的防護和震後的救治尤為(wei) 重要,可以有效減輕地震災害。

地震應急標誌(圖源@文獻[2])
震前的準備包括學習(xi) 地震基本急救星空体育官网入口网站、備好防震應急包、配齊應急物品、開展地震撤離疏散演練活動等。
(圖源@baidu***.com)
樓房避震遵循就近躲避原則。保護頭部,就近躲避到床、桌下登“安全角”或廚房、衛生間、儲(chu) 藏室等小開間內(nei) ,不要跳樓,待強震過後有序撤離。

菲律賓地震(圖源@BBC)
平房避震要注意盡量保護頭部,衝(chong) 出房屋到空曠地帶,如果來不及,就在堅硬家具下伏而待定,再伺機轉移。

地震災害現場(圖源@《中國地質災害與(yu) 預防》)
除了上述描述外,地質災害還包括崩塌、地裂縫、地麵沉降、地麵塌陷等。

汛期來臨(lin) ,地災頻發,希望大家注意防範,保證自身安全,學習(xi) 地災星空体育官网入口网站,遠離地質災害!

參考資料:

[1]李東(dong) 林, 宋彬. 地質災害調查與(yu) 評價(jia) [M]. 中國地質大學出版社, 2013.

[2] 地球顫抖·地震 Earthquake-The Shake of the EarthShake.李金鎮 趙體(ti) 群 陳誌強

[3] 地質災害避險手冊(ce) . 甘肅省國土資源廳 宣; 甘肅省地質環境監測院 編

[4] 大地之殤地質災害 Geological DisasterThe Misfortune of the Earth 主編: 方慶海 王集寧

[5] Vijith H , Krishnakumar K N , Pradeep G S , et al. Shallow landslide initiation susceptibility mapping by GIS-based weights-of-evidence analysis of multi-class spatial data-sets: a case study from the natural sloping terrain of Western Ghats, India[J]. Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards, 2014, 8(1):48-62.

[6] 殷坤龍, 張桂榮. 地質災害風險區劃與(yu) 綜合防治對策[J]. 安全與(yu) 環境工程, 2003, 10(001):32-35.

人民日報、央視新聞、YouTube、BBC、GEOLOGY、維基百科、搜狐、百度百科等

來源: 桔燈勘探


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