金沙江构造混杂岩带深层滑坡变形与破坏机制研究
作者及机构
本研究由来自中国地质科学院地质力学研究所（Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences）的Changbao Guo、Jixin Liu、Ruian Wu等人共同完成，发表于期刊npj Natural Hazards（2025年）。
学术背景
研究领域：地质灾害与构造地质学。金沙江构造混杂岩带因复杂的构造活动和频繁的大规模深层滑坡而闻名，其滑坡变形机制长期存在科学争议。
研究动机：该区域历史上多次发生滑坡堵江事件（如2018年白格滑坡），形成“滑坡-堵江-堰塞湖-溃决”灾害链，威胁下游居民安全。然而，当前对构造混杂岩带深层滑坡的渐进破坏机制缺乏系统性认识。
研究目标：以金沙江贵里-白格段为案例，揭示深层滑坡的变形特征、控制因素及破坏机理，为全球类似构造区的滑坡预警提供理论支撑。
研究流程与方法
- 滑坡识别与地形测绘
- 技术手段：结合遥感解译（Sentinel-1 SAR数据）、无人机摄影测量（UAV photogrammetry）和野外地质调查，识别出17个典型滑坡（总样本量），其中贵里滑坡（体积6.55×10⁷ m³）为重点研究对象。
- 创新方法：采用SBAS-InSAR（小基线集干涉雷达）技术监测地表变形速率，空间分辨率达5m×20m，时间跨度为2016–2022年。
- 物质组成与力学测试
- 实验对象：滑带土样品（采样深度20–25m），通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析矿物组成，发现以伊利石（illite，61%）和伊蒙混层矿物（illite/smectite，29%）为主。
- 力学实验：使用GDS大型三轴仪开展不同含水率（10%、13%、16%）下的固结不排水剪切试验，结果显示含水率从10%升至16%时，黏聚力（cohesion）下降70.8%（61.11→12.54 kPa）。
- 变形监测与机制分析
- SBAS-InSAR数据：贵里滑坡最大年变形速率达-24.29 mm/yr，前缘局部加速变形区与降雨和河流侵蚀密切相关。
- 数值模拟：结合地形陡度指数（channel steepness index, *ks*）分析，发现滑坡集中分布于河流侵蚀率>0.04 mm/yr且ks>150的区域。
主要结果与逻辑链条
- 滑带土水敏性：黏土矿物的亲水性导致滑带强度随含水率升高显著降低（内摩擦角减少16.7%），这是滑坡渐进破坏的核心诱因。
- 多因素耦合机制：
- 构造活动：断层扰动形成层状碎裂结构，为滑坡提供物质基础（如逆坡构造，倾角51°∠70°）。
- 极端降雨：2016–2020年监测显示，累计降雨>900mm时滑坡变形速率提高50%以上。
- 河流侵蚀：金沙江对坡脚的冲刷导致前缘牵引式破坏（剪切出口高于河面30m），形成多级滑动面。
- 渐进破坏模型：
1) 板块挤压形成混杂岩带→2) 河流下切形成V型峡谷→3) 前缘局部滑动→4) 降雨入渗弱化滑带→5) 整体滑移堵江（如白格滑坡案例）。
结论与价值
科学意义：首次系统性揭示了构造混杂岩带深层滑坡的“构造-降雨-侵蚀”三阶段耦合机制，提出了滑带土矿物组分与力学劣化的定量关系。
应用价值：基于InSAR的变形速率阈值（C波段>14 mm/yr）可用于区域滑坡早期预警，相关模型可为青藏高原东部类似灾害链风险评估提供参考。
研究亮点
- 方法创新：融合SBAS-InSAR与岩土力学实验，构建了从宏观变形到微观机制的完整证据链。
- 发现突破：明确了伊利石主导的滑带土在高含水率下的强度骤变规律，填补了渐进破坏理论的空白。
- 案例特殊性：贵里滑坡作为正在蠕变的古滑坡，其变形数据为预测未来堵江事件提供了独特窗口。