青藏高原-四川盆地过渡带同震与慢滑动滑坡的互补分布及其地貌演化意义

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Geodesy and Geodynamics 2.8

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  本研究通过结合InSAR(合成孔径雷达干涉测量)、深度学习网络和同震滑坡编目,揭示了青藏高原-四川盆地过渡带同震滑坡与慢滑动滑坡的互补分布模式。研究发现同震滑坡主要侵蚀坡顶,而慢滑动滑坡侵蚀坡脚,形成截然不同的地形指纹。该成果为理解活动断裂带地貌演化机制提供了新视角,并指出慢滑动滑坡缺失区域可能暗示历史强震事件,对地质灾害风险评估具有重要指导意义。

  

青藏高原与四川盆地过渡带是全球地形陡变和地质灾害频发的典型区域,2008年汶川MW7.9级地震等事件引发大规模同震滑坡,但慢滑动滑坡(slow-moving landslides)的分布规律及其与同震滑坡的相互作用长期未明。传统研究多关注快速、灾难性的同震滑坡,而忽视慢滑动滑坡在长期地貌塑造中的作用。这一认知空白限制了人们对活动断裂带侵蚀过程的理解,也影响地质灾害长期风险评估的准确性。

中国研究人员通过整合多源遥感技术与人工智能方法,首次系统揭示了两类滑坡的空间互补关系。研究团队利用2014-2021年Sentinel-1卫星C波段SAR数据、2006-2011年ALOS-1 L波段数据,结合AW3D 30米分辨率数字高程模型(DEM),采用相位梯度叠加技术和基于YOLOv3架构的深度学习网络,检测出6660处慢滑动滑坡。同时采用汶川、芦山和九寨沟地震的同震滑坡编目(分别包含197481、15546和4834处滑坡),通过密度分析和地形参数计算,发现两类滑坡呈现"齿轮咬合"式空间分布:同震滑坡集中于断裂带10公里范围内(密度达20处/km2),而慢滑动滑坡则在外围发育(密度0.2处/km2)。

互补分布模式
地形分析显示,同震滑坡主要发生在海拔>2000米、地形起伏>1500米的坡顶区域,而慢滑动滑坡集中于海拔<1500米、局部起伏显著的坡脚地带。这种分异在汶川地震破裂带30公里宽条带内尤为明显,InSAR灵敏度分析排除了观测几何偏差的影响。相干性图谱证实,同震滑坡密集区的低相干性(均值0.25)并非慢滑动滑坡缺失的主因。

地形指纹特征
通过5×5公里网格的地形粗糙度(1/cosθ)计算发现:同震滑坡塑造的高海拔区呈现"高起伏-高海拔"正相关特征,而慢滑动滑坡导致低海拔区出现异常高粗糙度(>1.5)。在汶川破裂带中段100-150公里处,两类滑坡共同作用形成独特的地形凸起,表明同震隆升与后续慢滑动侵蚀的耦合效应。

动力学机制讨论
ALOS-1数据揭示地震前后慢滑动滑坡分布保持稳定,说明同震滑坡通过剥离坡体物质(如汶川地震移除了1160 km2表层物质)长期抑制慢滑动滑坡发育。与意大利中部MW5.5-6.1地震不同,汶川级强震能破坏基岩结构,而中小地震仅增加浅层裂隙导水性。这解释了为何断裂带核心区需数千年(强震复发周期)才能重建慢滑动滑坡发育条件。

该研究发表于《Geodesy and Geodynamics》,首次证实同震与慢滑动滑坡在活动造山带具有互补侵蚀作用:同瞬态事件主导高坡段物质移除,而慢过程塑造低坡段微地形。这一发现为识别历史强震活动区提供了地貌学标志——断裂带核心区慢滑动滑坡的稀缺性可能指示MW>7.5地震的潜在风险。研究建立的InSAR-深度学习协同技术框架,为全球活动构造区滑坡灾害研究提供了新范式。

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