2014年魯?shù)镸S6.5地震觸發(fā)滑坡編錄及其對(duì)一些地震參數(shù)的指示

許 沖徐錫偉沈玲玲竇 帥吳賽兒田穎穎1，李 西

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

2）環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地表過(guò)程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京師范大學(xué)減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院，北京 100875

3）中國(guó)科學(xué)院光電研究院，中國(guó)科學(xué)院定量遙感信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094

4）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）工程技術(shù)學(xué)院 北京 100083

5）云南省地震局 昆明 650224

2014年魯?shù)镸S6.5地震觸發(fā)滑坡編錄及其對(duì)一些地震參數(shù)的指示

許 沖1）徐錫偉1）沈玲玲2）竇 帥3）吳賽兒4）田穎穎1，4）李 西5）

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

2）環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地表過(guò)程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京師范大學(xué)減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院，北京 100875

3）中國(guó)科學(xué)院光電研究院，中國(guó)科學(xué)院定量遙感信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094

4）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）工程技術(shù)學(xué)院 北京 100083

5）云南省地震局 昆明 650224

2014年8月3日云南魯?shù)镸S6.5地震不僅直接造成建筑倒塌，還觸發(fā)了大量的山體滑坡，一些滑坡掩埋了居民點(diǎn)，造成了嚴(yán)重的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失?；谡鸷蟾叻直媛蔜H01-02與SJ9A衛(wèi)星影像，震前高分辨率GF1衛(wèi)星影像，采用人工目視解譯方法，建立了魯?shù)榈卣鸹戮庝泩D。并基于部分滑坡的野外照片與超高分辨率航片對(duì)解譯結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，魯?shù)榈卣鹬辽儆|發(fā)了1，024處面積＞100m2的滑坡。這些滑坡分布在一個(gè)面積約為250km2的區(qū)域內(nèi)，滑坡覆蓋面積為5.19km2，總體積約為2.2×107m3。滑坡分布區(qū)內(nèi)的滑坡點(diǎn)密度約為4.03個(gè)·km-2，面密度約為2.04%，滑坡平均剝蝕厚度約為86.7mm。對(duì)震中周?chē)煌轿坏幕聰?shù)量與面積進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，滑坡總體上呈NW-SE方向分布，且大多數(shù)滑坡位于震中的SE方向。這表明魯?shù)榈卣鸢l(fā)震構(gòu)造更可能是一條NW向斷層，且破裂方向是自NW向SE。這與其他地震、地質(zhì)、地球物理等方面的證據(jù)所表現(xiàn)出來(lái)的發(fā)震斷層性質(zhì)相吻合。將魯?shù)榈卣鸹路植济娣e、滑坡數(shù)量、面積、體積與全球其他震例進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，魯?shù)榈卣鸹路植紖^(qū)較小，但是大滑坡較多、滑坡體積相對(duì)大。這反映了魯?shù)榈卣鹁哂姓鹪礈\與地震能量衰減迅速的特點(diǎn)。

2014年魯?shù)榈卣?滑坡編錄 衛(wèi)星影像 目視解譯 發(fā)震斷層

0 引言

長(zhǎng)期以來(lái)，為了減輕地震滑坡災(zāi)害造成的財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡，相關(guān)學(xué)者一直致力于探索地震滑坡的發(fā)生、機(jī)制、空間分布樣式、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)等方面的研究。研究人員基于單次地震事件觸發(fā)滑坡（也有少量的基于多次地震事件觸發(fā)滑坡）去探索地震滑坡的分布規(guī)律與樣式，各種因子（地震、發(fā)震構(gòu)造、地形、地質(zhì)以及其他方面）影響地震滑坡發(fā)生的機(jī)制。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究與實(shí)踐，越來(lái)越多的學(xué)者意識(shí)到，完整詳細(xì)的同震滑坡編錄，是地震滑坡科學(xué)中最基礎(chǔ)與最重要的方面（Keefer，2002；Harp et al.，2011；Guzzetti et al.，2012；Xu，2014a），這也是其他相關(guān)研究需要的最重要的信息。一直以來(lái)，中國(guó)都在遭遇著嚴(yán)重的地震滑坡災(zāi)害，較早的地震事件（許沖，2014），如1654年甘肅天水M 8與1718年甘肅通渭M 7?2地震、1920年12月16日的寧夏海原M 8?2地震、1927年5月23日的甘肅古浪M 8地震、1932年12月25日甘肅昌馬M 7?2地震、1933年8月25日四川疊溪M 7?2地震、1974年5月11日云南昭通M 7.1地震、1976年5月29日的云南龍陵M7.3與M7.4地震、1996年2月3日的云南麗江M7地震等，由于受限于GIS與遙感技術(shù)，并沒(méi)有太多關(guān)于這些地震事件觸發(fā)滑坡的詳細(xì)編錄與研究成果。這種情況在2008年汶川M 8.0地震（徐錫偉等，2008）發(fā)生后發(fā)生了顯著的改變，汶川地震滑坡造成的災(zāi)害史無(wú)前例，一些學(xué)者也作出了有史以來(lái)最詳細(xì)、數(shù)量最多的地震滑坡編錄成果（Xu et al.，2014a）。成果表明，這次地震事件觸發(fā)了近20萬(wàn)處滑坡（許沖等，2010；Xu et al.，2013a，2014a）。隨后發(fā)生的2010年4月14日玉樹(shù)地震（許沖等，2012）、2013年蘆山地震（許沖，2013d；許沖等，2013a；周慶等，2014；Xu et al.，2014a；Liu et al.，2014）、2013年甘肅岷縣漳縣地震（許沖等，2013b，c；Xu et al.，2014b）等都觸發(fā)了大量的山體滑坡，并導(dǎo)致了顯著的災(zāi)害。地震滑坡編錄不但對(duì)于地震防災(zāi)減災(zāi)具有重要的意義，而且鑒于地震滑坡與發(fā)震構(gòu)造及地震烈度的密切關(guān)系（Xu et al.，2013b；Xu，2014b），所以也能為發(fā)震構(gòu)造判識(shí)提供證據(jù)。近年來(lái)，隨著GIS與遙感技術(shù)的發(fā)展成熟，地震滑坡編錄成為了地震滑坡研究的核心與基礎(chǔ)。相應(yīng)的，近期的一些大地震事件均有相應(yīng)的滑坡編錄數(shù)據(jù)產(chǎn)出。盡管如此，高質(zhì)量的完整的地震觸發(fā)滑坡編錄成果在當(dāng)前仍然是缺乏的，其數(shù)量與質(zhì)量仍不足以支持多個(gè)地震事件觸發(fā)滑坡的對(duì)比與綜合分析研究。因此，地震滑坡編錄在現(xiàn)在與未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，仍然是地震滑坡科學(xué)研究的基礎(chǔ)與核心。

2014年8月3日16時(shí)30分云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生了一次MS6.5地震（USGS公布的結(jié)果是MW6.2）。據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心測(cè)定，震中位于27.099 4°N，103.34°E，震源深度為12km。截至2014年8月8日15時(shí)，這次地震造成了617人遇難，112人失蹤，3 143人受傷，22.97萬(wàn)人緊急轉(zhuǎn)移安置，108.84萬(wàn)人受災(zāi)，8.09萬(wàn)間房屋倒塌。雖然震級(jí)僅為6.5級(jí)，但是這次地震觸發(fā)了大量的山體滑坡，滑坡導(dǎo)致的危害甚至超過(guò)了很多震級(jí)大于M 7.0的地震。本文擬基于震后高分辨率衛(wèi)星影像目視解譯方法，并結(jié)合部分滑坡的野外照片與超高分辨率航片驗(yàn)證分析，建立魯?shù)榈卣鸹戮庝泩D。由于本次地震的發(fā)震構(gòu)造歸屬也存在一些爭(zhēng)議，本文將基于魯?shù)榈卣鸹驴臻g分布樣式對(duì)地震發(fā)震構(gòu)造判識(shí)進(jìn)行分析。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 地震構(gòu)造背景

圖1 魯?shù)榈卣饏^(qū)域構(gòu)造Fig.1 Tectonic setting of the Lushan earthquake-struck area.ANHF安寧河斷裂，ZMHF則木河斷裂，XJF小江斷裂，DLSF大涼山斷裂，JYF金陽(yáng)斷裂，LFF蓮峰斷裂，ZT-LDF昭通-魯?shù)閿嗔眩琒MF石門(mén)斷裂，HZD會(huì)澤斷裂，XD-LBF尋甸-來(lái)賓斷裂，QJF曲靖斷裂，PDHF普渡河斷裂，NHF寧會(huì)斷裂；BXF包谷垴-小河斷裂為此次地震的發(fā)震構(gòu)造；綠色星號(hào)為此次魯?shù)榈卣鹫鹬?/p>

印度板塊與歐亞板塊互相碰撞，印度板塊俯沖到歐亞板塊之下，導(dǎo)致青藏高原的形成（Tapponnier et al.，1986，2001；Royden et al.，2008）。青藏高原與華南地塊的相互作用導(dǎo)致川滇菱形地塊的SSE向運(yùn)動(dòng)。而魯?shù)榈卣鸢l(fā)生在川滇塊體SSE向運(yùn)動(dòng)在青藏高原東緣與華南地塊相互作用的邊界帶上。這次地震是一次中等強(qiáng)度的地震（徐錫偉等，2014a）。地震發(fā)生在青藏高原東南緣著名的鮮水河-安寧河-則木河-小江斷裂帶東側(cè)的昭通-蓮峰斷裂系上（圖1）。這一斷裂系由多條NE向斷裂組成，包括蓮峰斷裂、昭通-魯?shù)閿嗔?、石門(mén)斷裂、會(huì)澤斷裂、尋甸-來(lái)賓斷裂等。由于前期沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯連續(xù)的地表破裂，因此關(guān)于魯?shù)榈卣鸢l(fā)震構(gòu)造的問(wèn)題存在爭(zhēng)議。但是根據(jù)震源機(jī)制解、余震展布的優(yōu)勢(shì)走向、震害空間分布特點(diǎn)等綜合判定，發(fā)震構(gòu)造是NW向斷層（徐錫偉等，2014a）。后來(lái)的野外考察表明，魯?shù)榈卣甬a(chǎn)生了一條長(zhǎng)約2km的走向約325°的近直立的地震地表斷層破裂帶（徐錫偉等，2014b；Xu et al.，2015），進(jìn)一步證明了魯?shù)榈卣鸢l(fā)震構(gòu)造是NW向的斷層。距離這次地震震中100km范圍內(nèi)最大的歷史地震記錄是1733年8月2日的M7東川地震（震中位于26.3°N，103.1°E）。據(jù)中國(guó)地震局消息，截至2014年8月11日08時(shí)00分共記錄到余震總數(shù)為1 335個(gè)。其中，4.0～4.9級(jí)地震4個(gè)，3.0～3.9級(jí)地震8個(gè)，無(wú)5.0級(jí)以上余震。在空間上，余震呈現(xiàn)NW方向排列的趨勢(shì)。

1.2 遙感數(shù)據(jù)

遙感數(shù)據(jù)目視解譯是當(dāng)前進(jìn)行地震滑坡編錄的主要方法（Xu，2014a）。本文用于魯?shù)榈卣鸹陆庾g的遙感數(shù)據(jù)包括地震前與地震后的光學(xué)衛(wèi)星影像。由于魯?shù)榈卣饏^(qū)位于構(gòu)造活動(dòng)區(qū)，地形高差起伏大，地勢(shì)陡峻，地質(zhì)條件脆弱，再加上公路與其他建設(shè)過(guò)程中的邊坡開(kāi)挖活動(dòng)，導(dǎo)致地震前該地區(qū)也時(shí)有滑坡發(fā)生，為了保證魯?shù)榈卣鹩|發(fā)滑坡編錄成果的客觀性，通過(guò)對(duì)震前影像進(jìn)行解譯來(lái)排除震前滑坡，所選的震前影像為中國(guó)的高分1號(hào)（GF1）衛(wèi)星數(shù)據(jù)，共8景，包括分辨率為2m的全色影像與分辨率為8m的多光譜影像，影像獲取時(shí)間均為2013年9月，距離地震發(fā)生時(shí)間較近，可以有效地排除震前已經(jīng)存在的滑坡。經(jīng)過(guò)正射校正與圖像融合處理后，得到分辨率為2m的真彩色震前影像（圖2a）?？梢钥闯稣鹎斑b感數(shù)據(jù)質(zhì)量良好，極少有云覆蓋。震后的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)包括中國(guó)的實(shí)踐9A（SJ9A）與天繪01-02（TH 01-02）兩種影像類(lèi)型。SJ9A影像共3景，分別包括分辨率為2.5m的全色影像與分辨率為10m的多光譜影像。經(jīng)過(guò)影像正射校正與融合處理之后，得到3景魯?shù)檎饏^(qū)的分辨率為2.5m的真彩色震后遙感影像（圖2b）。盡管這3景數(shù)據(jù)，尤其是南邊與北邊的2景云覆蓋率較高，但是可以看到震中附近的云覆蓋率非常低，效果良好。TH01-02影像只有1景分辨率約為2m的全色影像，但是基本能夠完全覆蓋整個(gè)魯?shù)榈卣鹫饏^(qū)。其與SJ9A的多光譜影像融合為分辨率為2m的真彩色影像。在少部分SJ9A影像上被云覆蓋的區(qū)域，剛好可以用TH 01-02全色與SJ9A多光譜融合后的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別滑坡。在一些災(zāi)害嚴(yán)重的區(qū)域，一些部門(mén)還開(kāi)展了基于無(wú)人機(jī)的極高分辨率航片的獲取工作。有些區(qū)域航片的分辨率甚至優(yōu)于0.2m，效果可以與現(xiàn)場(chǎng)照片相媲美（田穎穎等，2014）。盡管航片并沒(méi)有覆蓋整個(gè)魯?shù)榈卣饏^(qū)，但是可以用于對(duì)基于TH01-02全色與SJ9A衛(wèi)星影像得到的滑坡編錄成果進(jìn)行檢驗(yàn)。

表1 用于滑坡解譯的影像的詳細(xì)信息Table 1 Information of pre-and post-earthquake satellite images for the study

1.3 遙感數(shù)據(jù)處理

圖2 魯?shù)檎饏^(qū)地震前后衛(wèi)星遙感影像覆蓋Fig.2 Coverage of satellite images of the Ludian earthquake affected area. a震前；b震后

用于地震滑坡解譯的原始遙感影像，須經(jīng)過(guò)一系列遙感數(shù)據(jù)前處理步驟，得到具備真實(shí)地理信息的正射數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的地震滑坡解譯。前處理操作主要包括正射校正、波段組合、圖像融合、圖像增強(qiáng)等操作。由于這些遙感數(shù)據(jù)操作方法與步驟不是本文關(guān)注的要點(diǎn)，因此不再贅述。圖3展示了一處滑坡在不同類(lèi)型或者處理步驟下的遙感影像。該滑坡為苗寨子滑坡，掩埋了50人以上，導(dǎo)致了嚴(yán)重的災(zāi)難。圖3a為滑坡發(fā)生后分辨率為2m的全色TH01-02正射影像。由于分辨率較高，因此可以清晰地看出滑坡邊界、滑坡后壁位置、滑坡堆積物的一些特征等。圖3b為滑坡發(fā)生后分辨率為2.5m全色SJ9A正射影像，效果比圖3a稍差。圖3c為分辨率為10m的SJ9A正射影像432波段組合的假彩色效果圖，其中植被表現(xiàn)為鮮艷的紅色，淺白色為非植被覆蓋區(qū)，主要為滑坡導(dǎo)致的巖土體暴露區(qū)域。盡管其具有多光譜信息，但是分辨率較差，圖像紋理比圖3a與圖3b要粗糙得多。圖3d為圖3a與3c的圖像融合真彩色效果圖，分辨率為2m，可以直觀地看到區(qū)域內(nèi)的植被與地震滑坡。圖3e為圖3b與3c的圖像融合后的真彩色效果圖，分辨率為2.5m，效果較圖3d差一些。圖3 f為該區(qū)域震前的分辨率為2m的GF1真彩色融合影像。根據(jù)震前影像，可以識(shí)別出居民區(qū)、公路、河流等要素。

2 結(jié)果

2.1 典型滑坡展示

本節(jié)展示3個(gè)典型的魯?shù)榈卣鹩|發(fā)滑坡。紅石巖滑坡（27°2′16.9″N，103°24′0.5″E）位于火德紅鄉(xiāng)西南部、牛欄江右岸（圖4）。據(jù)調(diào)查，該滑坡是魯?shù)榈卣鹩|發(fā)的方量最大的滑坡，滑坡堵塞了牛欄江，形成了堰塞湖。滑坡主體物質(zhì)基本上向南偏西約30°方向滑動(dòng)?；潞蟊谖恢米畲蟾叱碳s1 770m，而該滑坡源區(qū)對(duì)應(yīng)的牛欄江高程約為1 150m?；露逊e區(qū)物質(zhì)前緣的最小高程為1 135m。該滑坡面積（平面投影面積）約為4×105m2，估計(jì)體積為4×106m3?；麦w主要由白云巖與灰?guī)r組成。圖4a表明滑坡體堵塞了牛欄江，在滑坡體的東側(cè)形成堰塞湖。圖4b為主體滑坡源區(qū)的放大展示，較多松散破碎的塊石堆積體停留在源區(qū)。圖4c為滑坡堆積物的放大展示，一些暴露在外面的塊石的最大長(zhǎng)度可達(dá)20m，可以看到滑坡物質(zhì)非常松散破碎。圖4d為該滑坡的照片?；露氯诮?，震區(qū)連日降雨，堰塞湖的水位一度以＞1m／h的速度上漲，導(dǎo)致了滑坡上游的一些村莊被淹沒(méi)，上游約1.5km處的天花板水電站也一度被淹沒(méi)。

圖3 滑坡典型區(qū)遙感影像展示Fig.3 Showcases of a series of satellite images in a typical area.a震后2m分辨率全色TH01-02正射影像；b震后2.5m分辨率全色SJ9A正射影像；c震后10m分辨率的SJ9A多光譜正射影像432波段組合的假彩色效果圖；d TH01-02全色與SJ9A多光譜融合效果，分辨率為2m；e SJ9A全色與多光譜融合效果，分辨率為2.5m；f震前2m分辨率的融合影像

圖4 魯?shù)榈卣鹩|發(fā)的紅石巖滑坡Fig.4 The Hongshiyan landslide triggered by the Ludian earthquake.a航片展示的滑坡全貌；b滑坡源區(qū)展示；c滑坡堆積物展示有的塊石直徑＞20m；d滑坡照片

圖5展示了苗寨子滑坡（又叫甘家寨滑坡）與鄰區(qū)的滑坡。苗寨子滑坡所在經(jīng)緯度為27°4′8.14″N，103°22′50.93″E（圖3，5），位于牛欄江右岸支流沙壩河的右岸?；旅娣e約為1.6×105m2，估計(jì)體積約為1.3×106m3，滑坡物質(zhì)由玄武巖組成。該滑坡后緣最大高程約為1 510m，滑坡物質(zhì)堆積到此處高程約1 210m的沙壩河中并形成堰塞壩。圖5a展示了苗寨子滑坡區(qū)震后航片，5b為震前的衛(wèi)星影像。苗寨子滑坡堵塞了沙壩河，滑坡滑動(dòng)方向?yàn)镾E。綜合對(duì)比圖5a與5b可以看出，該滑坡體上原來(lái)的民房完全被掩埋或破壞，造成了巨大的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，據(jù)統(tǒng)計(jì)該滑坡導(dǎo)致了超過(guò)50人遇難或失蹤。從圖5a中可以看出，滑坡體上局部地區(qū)植被完整性較好，表明滑坡體的破壞程度并非特別嚴(yán)重。因此，該滑坡的運(yùn)動(dòng)過(guò)程較連貫，為一處整體滑動(dòng)型滑坡。在該滑坡所處的沙壩河的對(duì)岸，還發(fā)育一系列成片的滑坡，其中一處緊鄰苗寨子滑坡并形成堰塞湖（圖5d）。圖5e為苗寨子滑坡源區(qū)的照片，圖5f為該區(qū)域滑坡堵江照片。

圖5 魯?shù)榈卣鹩|發(fā)苗寨子滑坡Fig.5 The Miaozhaizi landslide triggered by the Ludian earthquake.a滑坡區(qū)震后航片，分辨率約為0.2m；b滑坡區(qū)震前衛(wèi)星影像，分辨率為2m；c滑坡源區(qū)航片展示；d苗寨子滑坡上游對(duì)岸滑坡形成的堰塞湖；e苗寨子滑坡源區(qū)野外照片；f沙壩河堵江照片（拍攝點(diǎn)在直升飛機(jī)上）

王家坡滑坡位于紅石巖堰塞壩上游約1.5km的天花板水電站附近，牛欄江的右岸?；略磪^(qū)的經(jīng)緯度大致為27°2′18.76″N，103°25′6.47″E。圖6為該滑坡的航片展示，滑坡后壁的最大高程約為1 870m，堆積區(qū)前緣的最小高程約為1 280m。該滑坡面積約為1.9×105m2，估計(jì)體積約為1.5×106m3。滑坡物質(zhì)主要由石英砂巖與白云巖組成。圖6a為滑坡的全貌，該滑坡破壞了山區(qū)公路與堆積物附近的民房。圖6b為滑坡源區(qū)的放大展示，滑坡后緣還發(fā)育多條與滑坡后緣平行的張裂隙。這些張裂隙與滑坡源區(qū)的松散堆積物在后續(xù)強(qiáng)降雨的條件下極易導(dǎo)致新的災(zāi)害。

圖6 魯?shù)榈卣鹩|發(fā)王家坡滑坡Fig.6 The Wangjiapo landslide triggered by the Ludian earthquake.a航片展示滑坡全貌；b滑坡源區(qū)的放大展示

2.2 魯?shù)榈卣鸹戮庝?/p>

根據(jù)地震前后的高分辨率衛(wèi)星影像，結(jié)合部分滑坡野外照片與超高分辨率航片的驗(yàn)證，遵循地震滑坡編錄準(zhǔn)則（許沖等，2014），建立了魯?shù)榈卣鸹戮庝泩D（圖7）。從一些魯?shù)榈卣鸹碌暮狡c野外照片可以看出，魯?shù)榈卣鸹乱云茐男蜑橹?，滑坡體物質(zhì)強(qiáng)烈破碎，上面的植被遭到嚴(yán)重破壞，滑坡源區(qū)與堆積物均表現(xiàn)出了與周?chē)椿瑒?dòng)區(qū)域顯著的差異。大多數(shù)滑坡呈長(zhǎng)條狀，在衛(wèi)星影像上表現(xiàn)出與周?chē)脖徊煌牧辽{(diào)。然后根據(jù)這些典型滑坡點(diǎn)的位置觀察地震滑坡在衛(wèi)星影像上的特征，盡管圖7中的衛(wèi)星影像上滑坡所表現(xiàn)出來(lái)的特征不如航片明顯，但是依然可以清楚地區(qū)分出滑坡的邊界，進(jìn)而客觀地框定出每一個(gè)地震滑坡的邊界。本文采用的震后衛(wèi)星影像的分辨率為2m，因此，地震滑坡編錄圖的滑坡邊界誤差＜2m。由于滑坡的規(guī)模不同，因此每個(gè)滑坡的面積誤差會(huì)有所不同，面積大的滑坡的面積誤差會(huì)低于面積小的滑坡的面積誤差。暫不考慮這些滑坡中存在的誤差，在GIS平臺(tái)下計(jì)算這些滑坡的面積。結(jié)果表明魯?shù)榈卣鹬辽儆|發(fā)了1，024處面積＞100m2的滑坡。這些滑坡的覆蓋面積為5.19km2。使用滑坡面積體積冪律公式（Larsen et al.，2010）：

圖7 魯?shù)榈卣鹩|發(fā)滑坡分布與典型區(qū)衛(wèi)星遙感影像展示Fig.7 Inventory of landslides triggered by the Ludian earthquake and satellite images in several typical areas.a魯?shù)榈卣鸹路植紙D，b～f典型區(qū)衛(wèi)星遙感影像展示；LTS，龍頭山臺(tái)站；QC，鉛廠臺(tái)站

式（1）中：Als代表單體滑坡的面積，Vls代表滑坡的體積。根據(jù)式（1）計(jì)算出魯?shù)榈卣鹈總€(gè)滑坡的體積，然后求和得到滑坡的總體積約為2.2×107m3。根據(jù)滑坡的分布，框定出地震滑坡分布區(qū)域，如圖7。表明魯?shù)榈卣鸹路植荚谝粋€(gè)面積為253.83km2的區(qū)域內(nèi)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，滑坡的點(diǎn)密度約為4.03個(gè)·km-2，面密度約為2.04%，研究區(qū)內(nèi)斜坡物質(zhì)響應(yīng)率（許沖等，2013e）或滑坡分布區(qū)平均剝蝕厚度約為86.7mm。在這1，024處滑坡中，面積超過(guò)20 000m2的滑坡達(dá)42處。滑坡分布區(qū)為一近似橢圓形區(qū)域。長(zhǎng)軸為NW向，約23km；短軸為NE向，約17km。圖7b～f對(duì)一些滑坡發(fā)生的典型區(qū)域的震后衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行了局部放大顯示。

2.3 對(duì)發(fā)震構(gòu)造的指示

地震滑坡的空間分布與地震過(guò)程中的能量釋放位置往往具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如1999年臺(tái)灣集集地震觸發(fā)的大量滑坡多發(fā)生在發(fā)震構(gòu)造的上盤(pán)（Liao et al.，2000；Wang et al.，2003）。盡管滑坡分布不是嚴(yán)格沿著發(fā)震斷層分布，但是滑坡分布的主體方向仍然表現(xiàn)出了與發(fā)震斷層走向一致的特征，表明了地震滑坡空間分布的優(yōu)勢(shì)方向與發(fā)震斷層走向，即地震中能量釋放的位置相一致。同樣的滑坡分布樣式也出現(xiàn)在了2005年克什米爾地震中（Sato et al.，2007；Basharat et al.，2014），滑坡多發(fā)生在發(fā)震斷層的上盤(pán)，主體分布方向與發(fā)震構(gòu)造走向一致。2008年汶川MS8.0地震觸發(fā)了近20萬(wàn)處滑坡，這些滑坡多沿著發(fā)震構(gòu)造呈條帶狀分布（Xu et al.，2014a），且大部分滑坡發(fā)生在震中的NE方向，這與汶川地震破裂向NE方向擴(kuò)展完全一致（徐錫偉等，2008；Xu et al.，2009；Zhang et al.，2010）。2010年玉樹(shù)MS7.1地震觸發(fā)的超過(guò)2，000處滑坡同樣多發(fā)生在發(fā)震構(gòu)造（同震構(gòu)造地表破裂）附近（許沖等，2012；Xu et al.，2013c，2014b），與發(fā)震構(gòu)造的空間位置相吻合，說(shuō)明了玉樹(shù)地震滑坡的空間分布區(qū)域與地震能量主要釋放區(qū)域相一致（刁桂苓等，2010；孫鑫喆等，2010）。與地表破裂型地震觸發(fā)滑坡的空間分布明顯沿著發(fā)震斷裂密集分布不同，隱伏斷裂型地震觸發(fā)滑坡的空間分布樣式較為分散（Xu，2014b）。盡管如此，地震滑坡空間分布樣式仍然與發(fā)震構(gòu)造的走向相一致（鄭文俊等，2013；許沖等，2013c；許沖等，2014；Xu et al.，2014b）。2013年蘆山地震觸發(fā)了大量滑坡（許沖等，2013a，2013d；周慶等，2014；許沖等，2014），盡管這次地震是一次盲逆斷層型地震，并沒(méi)有形成連續(xù)的同震構(gòu)造地表破裂，但是各方面的證據(jù)表明，其發(fā)震構(gòu)造是一條NE向的隱伏斷裂（Xu et al.，2013d，2014a）。與之相對(duì)應(yīng)，地震滑坡空間分布優(yōu)勢(shì)方向也是NE方向（許沖等，2014）。岷縣漳縣地震觸發(fā)滑坡也與發(fā)震構(gòu)造位置及走向相一致，都是NW方向（鄭文俊等，2013；Xu et al.，2014b）。

對(duì)震中周?chē)幕聰?shù)量與面積進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（圖8）。從滑坡的數(shù)量分布來(lái)看，滑坡主要分布在震中的SE、近W與NEE方向，從滑坡的面積分布來(lái)看，滑坡主要分布在震中的SE方向，而W方向、NEE方向、尤其是NEE方向發(fā)育的滑坡面積相對(duì)SE方向較小，可見(jiàn)這些區(qū)域的滑坡多是小滑坡。另一方面，42處面積＞20 000m2的滑坡多發(fā)生在震中的SE與NW方向。因此，可以認(rèn)為本次地震滑坡的大體分布方向是NW-SE方向，這反映了本次地震發(fā)震構(gòu)造是一條NW向的斷層，而非最初認(rèn)為的NE向的魯?shù)?昭通斷裂。最新的魯?shù)榈卣鸢l(fā)震斷層分析結(jié)果表明，魯?shù)榈卣鸬陌l(fā)震斷層為NW向的包谷垴-小河斷裂（徐錫偉等，2014b；Xu et al.，2015）。本文的滑坡分析結(jié)果表明，無(wú)論在滑坡分布的空間位置，還是滑坡的空間展布方向上，均與包谷垴-小河斷裂一致。因此，從地震滑坡的角度證明了魯?shù)榈卣鸬陌l(fā)震構(gòu)造更可能是NW向的包谷垴-小河斷裂，而非NE向的魯?shù)?昭通斷裂。盡管震中位置可能存在一些誤差，可能會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)生一些變化，但是魯?shù)榈卣鸹驴臻g分布的總體NW-SE的趨勢(shì)不會(huì)發(fā)生根本性改變。從圖8b可以看出，大部分大滑坡都位于震中的SE方向，表明了地震能量大部分沿震中的SE方向釋放和傳播。

3 分析與討論

圖8 魯?shù)榈卣鸹略谡鹬胁煌轿坏慕y(tǒng)計(jì)結(jié)果Fig.8 Statistical results of the Ludian earthquake-triggered landslides around the hypocenter.a滑坡數(shù)量（個(gè)·km-2）；b滑坡面積（km2）

地震滑坡分布區(qū)面積、地震滑坡數(shù)量、面積與體積是衡量地震觸發(fā)滑坡能力的常用指標(biāo)?；路植紖^(qū)面積較早用來(lái)進(jìn)行不同震例之間的滑坡發(fā)育強(qiáng)度的對(duì)比，如Keefer（1984）與Rodriguez等（1999）分別基于不同的震例將數(shù)十次地震的震級(jí)與滑坡分布區(qū)面積投影到平面坐標(biāo)系上，并分別繪制了滑坡分布區(qū)面積對(duì)應(yīng)震級(jí)的上包絡(luò)線。除了極個(gè)別的震例外，大部分震例觸發(fā)滑坡的分布面積均在這個(gè)包絡(luò)線之下（圖9）。此外，本文搜集了Keefer（1984）與Rodriguez等（1999）的震例之外的25次滑坡分布區(qū)與震級(jí)數(shù)據(jù)（Xu et al.，2014b），包括從最早的1908年12月28日的墨西拿MW7.1地震（Murphy，1995）到最近的2013年7月22日的中國(guó)甘肅省岷縣漳縣地震（Xu et al.，2014b）與2013年4月20日的四川蘆山地震（許沖等，2014），發(fā)現(xiàn)這些新增的地震事件大部分也位于這兩條上包絡(luò)線之下。我們的地震滑坡編錄成果表明，魯?shù)榈卣鸹碌姆植紖^(qū)面積超過(guò)了250km2。盡管如此，受到數(shù)據(jù)質(zhì)量與影像分辨率的限制，會(huì)漏判掉一些規(guī)模很小的滑坡，這些小規(guī)?；聵O有可能在當(dāng)前的滑坡分布區(qū)之外也有分布。因此，嚴(yán)格的滑坡分布區(qū)域也要比當(dāng)前的滑坡主體分布區(qū)大一些，因此按照300km2的滑坡分布區(qū)面積將本次地震投影到圖9上，發(fā)現(xiàn)魯?shù)榈卣鸹碌姆植紖^(qū)范圍低于上包絡(luò)線且距離較遠(yuǎn)。表明了與同震級(jí)地震相比，魯?shù)榈卣鸹路植紖^(qū)面積并不高，這顯示了魯?shù)榈卣鹉芰克p迅速的特征。

圖9 全球范圍內(nèi)地震震級(jí)與對(duì)應(yīng)滑坡分布區(qū)面積關(guān)系Fig.9 The correlations between earthquake magnitude（MW）and area of co-seismic landslide distribution range worldwide.

圖10 地震震級(jí)與同震滑坡數(shù)量（a）、滑坡面積（b）的關(guān)系Fig.10 Correlations between earthquake magnitudes（MW）and the number and area of co-seismic landslides.

給出滑坡確切的數(shù)量與面積的地震實(shí)例并不多，本文搜集了自從1929年MW7.7默奇森地震（Pearce et al.，1985）到2013年岷縣漳縣地震的14個(gè)震例，并制作了滑坡數(shù)量、滑坡面積分別與震級(jí)的統(tǒng)計(jì)回歸曲線（圖10）。這14個(gè)震例分別是1929年新西蘭默奇森地震（Pearce et al.，1985）、1980年美國(guó)猛犸湖MW6.1地震（Harp et al.，1984；Xu，2014a）、1994年美國(guó)北嶺MW6.7地震（Harp et al.，1995）、1999年中國(guó)臺(tái)灣集集MW7.6地震（Liao et al.，2000）、2002年美國(guó)阿拉斯加MW7.9地震（Jibson et al.，2004；Gorum et al.，2014）、2004年日本新瀉縣MW6.6地震（Sato et al.，2005；Wang et al.，2007；Xu，2014b）、2005年克什米爾MW7.6地震（Sato et al.，2007；Kamp et al.，2008；Xu，2014b）、2007年智利艾森峽灣MW6.2地震（Sepúlveda et al.，2010）、2008年中國(guó)汶川MW7.9地震（Xu et al.，2014a）、2008年日本巖手-宮城MW6.9地震（Yagi et al.，2009；Xu，2014a）、2010年海地太子港MW7.0地震（Xu，2014a；Xu et al.，2014c）、2010年中國(guó)青海玉樹(shù)MW6.9地震（Xu et al.，2014b）、2013年中國(guó)四川蘆山MW6.6地震（許沖等，2014）、2013年中國(guó)岷縣漳縣MW5.9地震（Xu et al.，2014b）。根據(jù)這14個(gè)震例對(duì)應(yīng)的震級(jí)與滑坡數(shù)量、滑坡面積得到震級(jí)與滑坡的關(guān)系回歸曲線。將本次魯?shù)榈卣鹗录?duì)應(yīng)的震級(jí)（MW6.2）與滑坡數(shù)量（1 024處）、滑坡面積（5.19km2）分別放到對(duì)應(yīng)的圖形上。結(jié)果表明魯?shù)榈卣鸹聰?shù)量低于對(duì)應(yīng)的曲線，而魯?shù)榈卣鸹旅娣e稍高于對(duì)應(yīng)的曲線。因?yàn)楸疚挠糜诮庾g滑坡的數(shù)據(jù)是分辨率為2m的衛(wèi)星影像，在制作編錄圖的時(shí)候僅僅考慮了面積＞100m2的滑坡，因此可能會(huì)漏掉較多的小滑坡。而且這些有具體滑坡數(shù)量與滑坡面積的震例都有對(duì)應(yīng)的專(zhuān)題地震滑坡研究。一般情況下，只有滑坡比較明顯的震例才會(huì)得到較多地震滑坡學(xué)者的關(guān)注，從而產(chǎn)生相關(guān)的詳細(xì)研究。因此總體來(lái)說(shuō)，根據(jù)滑坡數(shù)量與滑坡面積2個(gè)指標(biāo)，魯?shù)榈卣鹩|發(fā)滑坡能力是比較強(qiáng)烈的。地震滑坡體積較難獲取，在GIS與遙感技術(shù)發(fā)展成熟之后，較客觀地根據(jù)地震滑坡詳細(xì)編錄成果得到地震滑坡體積的震例也較少。因此，本文根據(jù)Keefer（1994）給出的地震滑坡體積與地震矩震級(jí)的回歸公式來(lái)評(píng)價(jià)魯?shù)榈卣鸹碌捏w積。

式（2）中：Mo代表地震矩張量，單位為dyne·cm-1，V代表地震觸發(fā)滑坡總體積，單位為m3。在GCMT（http：∥www.globalcm t.org／CMTsearch.htm l）上查詢得到魯?shù)榈卣鹬髡疳尫诺木貜埩渴?.19×1025dyne·cm-1，對(duì)應(yīng)的矩震級(jí)是MW6.2。將這些值代入式（2）得到，地震滑坡體積為2.76×106m3，上下波動(dòng)范圍是2.04×106～3.72×106m3。而根據(jù)我們的地震滑坡詳細(xì)編錄圖與滑坡“面積-體積”轉(zhuǎn)換公式（Larsen et al.，2010），得到魯?shù)榈卣鹩|發(fā)滑坡體積約是2.2× 107m3，是根據(jù)前人“震級(jí)-滑坡體積”經(jīng)驗(yàn)公式得到結(jié)果的近10倍。這表明了魯?shù)榈卣鹩|發(fā)了一些大規(guī)?；拢瑢?dǎo)致了魯?shù)榈卣鸹驴傮w積遠(yuǎn)大于相似震級(jí)的地震。這一結(jié)果反映了魯?shù)榈卣鹪谡鹬袇^(qū)域釋放出來(lái)的強(qiáng)大的能量。

4 結(jié)論

根據(jù)地震前后的高分辨率衛(wèi)星影像，采用人工目視解譯方法，得到了2014年8月3日魯?shù)榈卣鸹戮庝洺晒?，并輔以野外照片與超高分辨率航片對(duì)部分滑坡進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明魯?shù)榈卣鹬辽儆|發(fā)了1，024處面積＞100m2的滑坡，這些滑坡分布在一個(gè)面積約為250km2的橢圓形區(qū)域內(nèi)。這些滑坡的總面積為5.19km2，體積約為2.2×107m3，平均剝蝕厚度約為86.7mm?？臻g分布樣式表明，魯?shù)榈卣鸹略诳臻g上主要呈NW-SE向分布，且大多數(shù)滑坡發(fā)生在震中的SE方向。地震滑坡的空間分布與地震能量的釋放位置是相關(guān)的，因此，可以推斷魯?shù)榈卣鸢l(fā)震構(gòu)造更可能是NW向的斷層，且斷層破裂方向是SE。與相似震級(jí)地震相比，魯?shù)榈卣鸹驴臻g分布面積并不大，但是滑坡面積較大，滑坡體積更是相似震級(jí)地震滑坡總體積的約10倍，反映了魯?shù)榈卣鹫鹪礈\、在地表釋放出來(lái)的能量大以及這種能量具有衰減迅速的特征。

致謝 感謝中國(guó)科學(xué)院光電研究院、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、國(guó)家測(cè)繪地理信息局、中國(guó)天繪衛(wèi)星中心、北京安翔動(dòng)力科技有限公司、21世紀(jì)空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司等制作與提供的衛(wèi)星影像與航空相片數(shù)據(jù)。圖中一些照片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，如中國(guó)新聞網(wǎng)與新華網(wǎng)等。

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INVENTORY OF LANDSLIDES TRIGGERED BY THE 2014 MS6.5 LUDIAN EARTHQUAKE AND ITS IM PLICATIONS ON SEVERAL EARTHQUAKE PARAM ETERS

XU Chong1）XU Xi-wei1）SHEN Ling-ling1，2）DOU Shuai3）WU Sai-er1，4）TIAN Ying-ying1，4）LIXi5）

1）Key Laboratory of Active Tectonics and Volcano，Institute of Geology，China Earthquake Adm inistration，Beijing 100029，China
2）Key Laboratory of Environment Change and Natural Disaster，MOE；State Key Lab of Earth Surface Processes and Resource Ecology，Academy of Disaster Reduction and Emergency Management，Beijing Normal University，Beijing 100875，China
3）Key Laboratory of Quantitative Remote Sensing Information Technology，Academy of Opto-Electronics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100094，China
4）School of Engineering and Technology，China University of Geosciences（Beijing），Beijing 100083，China
5）Yunnan Earthquake Administration，Kunming 650224，China

On August 3，2014，an earthquake with MS6.5 occurred at Ludian County，Yunnan Province of China.The earthquake caused 617 deaths，112 m issing，and 3，143 injured.Thousands of landslides were triggered by the earthquake and some of the landslides buried a few settlements，which resulted in significant casualties and property losses.In this study，we compiled an inventory of landslides triggered by the Ludian earthquake based on visual interpretation of high resolution satellite images，which are TH01-02 and SJ9A satellite images photoed post-earthquake and GF1 images shot preearthquake.Furthermore，some of the landslides were verified by field photos and／or very high resolution aerial photographs.The result shows the Ludian earthquake triggered at least 1024 landslides with an area equal to or larger than 100m2.The landslides are distributed in a 250km2area，with a total landslide area of 5.19km2and a total volume of 2.2×107m3.In the landslidedistributing area，the landslide number density is 4.03km-2，the landslide area density is 2.04%，and the landslide erosion thickness is about 86.7mm.The statistical result of landslide number and area in different directions of the epicenter shows that the main spread direction of the landslides is northwest-southeast and most of the landslides occurred southeast of the epicenter.This suggests that the seismogenic fault of the earthquake probably trends to northwest and the rupture direction is from northwest to southeast，which is consistent with evidences from seism ic，geological，geophysical，as well as other aspects.Comparing the landslide distribution area，landslide number，landslide area，and landslide volume related to the Ludian earthquake with those of other earthquakes worldwide，the result shows that the earthquake registered a smaller landslide distribution area but a larger landslide area and amuch larger landslide volume.It suggests that the hypocenter of the Ludian earthquake is shallow and seism ic energy attenuation of the event is quite rapid.

2014 Ludian earthquake，landslide inventory，satellite image，visual interpretation，seismogenic fault

P315.9

A

0253-4967（2014）04-1186-18

許沖，男，1982年生，副研究員，研究方向?yàn)榈卣鸹屡c活動(dòng)構(gòu)造，E-mail：xuchong＠ies.ac.cn；xc11111111＠126.com。

10.3969／j.issn.0253-4967.2014.04.020

2014-10-25收稿，2014-11-26改回。

國(guó)家自然科學(xué)基金（41472202，41202235）與中國(guó)地震局“云南魯?shù)?.5級(jí)地震專(zhuān)題研究”項(xiàng)目共同資助。