Являясь своего рода вторичной катастрофой, вызванной сильными землетрясениями, вызванные землетрясениями оползни привлекают к себе большое внимание во всем мире из-за серьезных опасностей, которые они вызывают. В горных районах гибель людей и материальные потери, вызванные оползнями, иногда даже превышают ущерб, вызванный самим землетрясением. Например, в результате землетрясения в Вэньчуане 12 мая 2008 года почти 20 000 человек погибли в результате оползней, вызванных землетрясением. В отличие от оползней, вызванных осадками, оползни, вызванные землетрясениями, могут происходить в сравнительно более широком регионе, и иногда они являются наиболее разрушительными среди вторичных геотехнических опасностей, связанных с землетрясениями. Эти крупные и широко распространенные оползни обычно не могут быть предотвращены с помощью нынешних смягчающих мер, равно как и регулярные меры, используемые для мониторинга или прогнозирования оползней, вызываемых дождями. Вместо этого эффективными превентивными мерами являются раннее предупреждение и эвакуация уязвимых общин. В целях смягчения ущерба в настоящее время во многих странах проводятся исследования по вопросу о возможном оползневом районировании в результате землетрясения.
Для оценки опасности оползней, вызванных землетрясениями, необходимо установить корреляцию между сейсмическим толчком грунта и оползнями в различных геологических, топографических и климатических условиях. Кроме того, оценка может проводиться на различных уровнях - от региональных исследований до оценки отдельных склонов с учетом местных особенностей и различных требований. Была составлена базу данных об оползнях, вызванных землетрясениями, которая включала 40 исторических мировых землетрясений, и на ее основе изучались характеристики, геологическая среда оползней, а также взаимосвязь между распространением оползней и сейсмическими параметрами. Взаимосвязь между площадью оползней и магнитудой землетрясения должна быть самым простым и важным методом оценки опасности оползней, вызванных землетрясениями: опасность выражается в виде бинарной функции, определяющей географические пределы, в которых можно ожидать оползней после землетрясения определенной магнитуды и места.
На юго-западе Китая в силу своих сложных геологических и географических условий часто происходили сильные землетрясения, сопровождающиеся большим количеством оползней, которые были связаны с серьезными повреждениями. Например, разрушения, вызванные оползнями во время Вэньчуаньского землетрясения в Китае в 2008 году, были неожиданными и потрясли весь мир. Это землетрясение не только вызвало более 15000 оползней, но и вызвало нечастые крупные оползни вдоль сейсмических разломов. Оползни Дагуанбао с объемом 750 млн. м3 являются самыми крупными среди отдельных оползней, вызванных землетрясением в Вэньчуане. Аналогичным образом, оползни, вызванные землетрясением 1933 года в Декси, образовали большую плотину на реке Мин, а затем эта плотина обрушилась и затопила ниже по течению, в результате чего погибли тысячи людей. Очевидно, что оползни, вызванные землетрясениями на юго-западе Китая, как вторичная сейсмическая катастрофа, несомненно, являются важным фактором высокого уровня сейсмического риска, которому подвержено население и хрупкая окружающая среда этого региона.
Региональная обстановка
Исследуемый регион Юго-Западного Китая расположен на юго-восточной окраине Тибетского нагорья. Это исследование фактически фокусируется на несколько большей площади, которая включает западную часть провинции Сычуань и восточную часть провинции Юньнань в Китае.
Геология и геоморфология
Нынешняя структурная схема юго-западного Китая возникла в результате сочетания индо-сининского орогенеза, движения отряда Яньшань и движения Гималайского толчка. С кайнозойской эпохи особенности блоков разломов, образовавшихся при индосинианском орогенезе и движении Яньшаня, изменились в связи с расширением движения коры. В результате в этом регионе сформировалось около ста структурных бассейнов с различными характеристиками. Также в этой области доминируют зоны разломов с направлениями трендов NS, NE и NW. Как правило, зоны разломов составляют сотни километров в длину и имеют ширину от 10 км до 30 км. Они простираются прямо и не подвержены влиянию геоморфологии. Бассейны разломов в целом изменяются от 1 км до 10 км в ширину и 10-70 км в длину и распределены в основном по зонам разломов. На юго-западе Китая контраст между высотами в этом регионе примечателен, высокие горы всегда пересекаются с глубокими долинами. Одной из наиболее очевидных тектонических особенностей является то, что зоны глубокого разлома и образовавшиеся в результате разломов блоки разломов очень хорошо развиты.
В семидесятых годах прошлого века Юго-западная китайская группа зонирования интенсивности землетрясений Государственного сейсмологического бюро Китая проводит комплексное исследование зоны интенсивности землетрясений на юго-западе Китая. Всего в этом районе отмечено 23 зоны разломов различной длины и направления. Среди этих зон разломов зона Аннинге и зона Мопаньшань-Лужицзян настолько типичны, что они ровно простираются в направлении NS через эту область, вдоль них распространяются магматические породы разных геологических периодов, отражая сильные тектонические движения. В течение длительного геологического периода зоны разломов имеют тенденцию оказывать значительное влияние на развитие истории отложений. Блоки, прилегающие к зонам разломов, показаны как поднимающиеся вверх по отношению к затоплению. Например, блоки подъема, как правило, состоят из ранних палеозойских отложений, в то время как бассейны разломов заполнены палеозойскими или мезозойскими отложениями. В целом по этому району наблюдается тенденция к тому, что зоны разломов NS, вдоль которых расположены бассейны, имеют изменчивую высоту выше на севере и западе по отношению к югу и востоку, а зоны разломов NE - выше на северо-западе по отношению к юго-востоку. Изменение рельефа бассейнов в этом регионе указывает на связь между подъемом Тибетского нагорья и затуханием бассейнов. От периода Синиана до четвертичного периода, хотя почти все виды слоёв в этом месте обнажены, они были разрезаны на куски из-за частых и сильных событий, которые происходили.
Сейсмичность и сейсмическая опасность
Юго-западный Китай исторически очень подвержен землетрясениям. Согласно последним статистическим данным о землетрясениях в исследуемом районе, произошло 835 землетрясений с магнитудой 4,7 балла и выше, из них 119 землетрясений с магнитудой 6,0 ≤ M ≤ 7,0 балла, 35 землетрямений 7,0 ≤ M ≤ 8,0 балла и 2 землетрясения М ≥ 8,0 балла.
Из двух землетрясений 8,0 баллов одно - Вэньчуаньское землетрясение 2008 года, зарегистрированное сейсмографическими приборами, другое - в районе Сонминг в провинции Юньнань в 1833 году. Сейсмические параметры последнего были получены на основе выводов из различных исторических записей о разрушениях во время землетрясения. Оба этих землетрясения вызвали огромное количество оползней и обвалов.
Изучение материалов и полевые исследования показывают, что сильные землетрясения всегда происходили вдоль зон глубоких разломов, что свидетельствует о наличии тесной связи между ними. Кроме того, эпицентры нескольких толчков регулярно выравниваются в одной и той же структурной зоне. Например, в сейсмической зоне Сяньсюйхэ зарегистрировано более 50 землетрясений с магнитудой 4,7 и более баллов, 22 из которых имеют магнитуду 6,0 и более баллов. В частности, с 1900 года в этой сейсмической зоне произошло 4 землетрясения с магнитудой 7.0 и более баллов.
Ученые, изучив особенности активной тектоники и характеристики повторяемости сильных землетрясений в этом регионе, получили результаты, которые показали, что причиной частого возникновения землетрясений в верхней коре должны быть низкоскоростные слои, связанные с высокопроводящими слоями.
