0.   引言

2023年12月18日23时59分30秒，甘肃临夏州积石山县发生M_s 6.2级地震，震源深度10 km。截至12月25日0时，地震已造成甘肃、青海两省149人遇难、2人失联。

地震是引发地质灾害的重要因素之一。历史上地震造成人员伤亡中有很大比例由同震地质灾害导致，因此，地震引发同震地质灾害问题受到国内外学者的广泛关注。如2008年四川汶川M_s8.0级地震触发了15000余处滑坡、崩塌、泥石流，估计直接造成2万人死亡^[1]；黄润秋^[2]提出汶川地震地质灾害后效应将持续20～25 a。2013年四川芦山M_s7.0级地震触发了1800余处地质灾害，比地震前增加14%，类型以浅层滑坡与崩塌、落石为主，高程放大效应特征突出^[3]。2010年青海玉树M_s7.1地震导致地质灾害数量明显增加，类型以低位滑坡为主，空间分布受活动断裂控制，链生效应显著^[4]。2013年甘肃岷县漳县M_s 6.6级地震引发的地质灾害以小型—中型黄土崩塌、滑坡为主，主要位于海拔2200～2800 m，坡度10°～30°的斜坡地带，与发震断裂和水系关系密切^{[5 − 6]}。2022年四川泸定M_s 6.8级地震在石棉县诱发565处有威胁对象的地质灾害，导致81处已有隐患点变形加剧，主要分布在鲜水河断裂带和大渡河两岸的高烈度区，受发震断层控制，推测震后泥石流风险加剧^{[7 − 11]}。Yunus等^[12]研究了地震诱发土质滑坡的规律，对地震滑坡规模进行了预测分析。Sorensen等^[13]对挪威地震诱发滑坡的特征和规律进行了综述。Pyakurel等^[14]尝试了利用机器学习技术来预测地震诱发滑坡。廖勇等^[15]对2019年四川长宁M_s 6.0地震前后地质灾害进行了对比，提出地震地质灾害不仅受到地震的控制，而且人类活动也是重要影响因素。2015年尼泊尔M_s8.1强烈地震引发了至少445处地质灾害，主要分布于发震断层上盘。张永双等^[16]总结了最近十余年我国地震地质灾害的特征，指出山区地震引起的地质灾害远远超过地震本身造成的危害，在震后相当长的时期内，降雨导致震区滑坡、泥石流灾害频发，并提出了监测防控的措施建议。

本文通过分析地震地质灾害现场调查成果，总结了积石山地震同震地质灾害分布规律、致灾特征，提出防灾减灾措施建议。

1.   积石山地震及影响区概况

1.1   积石山地震概况

据中国地震台网测定，积石山M_s 6.2级地震震中坐标为北纬35.70°、东经102.79°，震源深度10 km。地震发生在甘东南活动构造区，属于中国南北地震带北部，是青藏高原东北缘的一个重要组成区域。受欧亚板块与印度板块的长期挤压作用，该区构造活动强烈，发育多条深大断裂。积石山地震震中周边200 km范围内，1949年以来发生6.0～6.9级地震2次、5.0～5.9级地震14次，最大为2013年7月22日甘肃省定西市岷县、漳县交界M_s 6.6级地震，距本次震中的距离约185 km。积石山地震发震断层为拉脊山南缘断裂，和拉脊山北缘断裂一起构成拉脊山断裂带，为一条区域性的活动断裂，晚更新世至全新世以来都有活动，有历史记载以来发生过20多次5级左右中等地震^{[17 − 18]}。

积石山地震为逆冲型地震，破裂面呈现SE—NW走向，破裂由震中向NW方向延伸，由深部向浅部扩展。中国地震局对灾区668个调查点展开了实地震害调查，确定了此次地震的烈度分布（图1），最大烈度为Ⅷ度，等震线长轴呈NNW走向，长轴124 km，短轴85 km。Ⅵ度区及以上面积8364 km²，此次地震涉及甘肃省3个市（州）9个县（市、区）、青海省2个市（州）4个县（市）30个乡镇^[19]。

图  1  积石山M_s 6.2级地震震中、断裂与地震烈度分布图

Figure  1.  Epicentre, fault and intensity of Jishishan M_s 6.2 earthquake

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积石山地震震源深度浅、发震机制为逆冲断层、地震发生时间为午夜，造成了较大人员伤亡。据央视新闻报道，仅在积石山县，房屋损毁数量就达155393间（截至2023年12月19日13时）。图2为发震断裂带附近房屋毁损的无人机和现场照片。

图  2  积石山地震导致大量房屋倒塌

Figure  2.  House damage caused by Jishishan M_s 6.2 earthquake

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1.2   震区地质环境概况

积石山地震震区地处青藏高原与黄土高原的交汇过渡带，拉脊山山脉和积石山山脉沿拉脊山断裂、倒淌河—临夏断裂、西秦岭北缘断裂展布，构成青藏高原与黄土高原的分界线。震区地势由西南向东北方向倾斜逐渐降低，黄河自西向东穿过震区。

积石山震区地貌类型以构造侵蚀山地、侵蚀剥蚀低山丘陵、侵蚀堆积河谷平原为主，区域最高点为4636 m的达里架山，黄河常水位为1735～1860 m。震区地层岩性复杂，包括元古代和加里东期侵入岩体，寒武系火山岩，石炭系砂岩、板岩，二叠系、三叠系的砂岩、泥钙质板岩及薄层灰岩，侏罗系、白垩系、新近系的泥岩、砂岩、砂砾岩等，在侵蚀低山丘陵区和河谷平原区，第四系黄土、黄土状土呈披覆状堆积在下伏新近系泥岩及黄河阶地之上。黄河河谷发育有多级阶地，地势宽阔平坦，撒拉族、东乡族、保安族、回族、土族等众多民族世代居住于此。

2.   地震地质灾害特征及控制因素分析

2.1   震前地质灾害隐患情况

地震发生后，中国地质环境监测院自动报告系统根据全国地质灾害动态数据库实时统计了地震前距震中10，30，50 km的已有隐患点情况。震中10 km范围内涉及甘肃省积石山县，有隐患点49处，威胁人数约2639人，威胁财产约14833.00万元；震中30 km范围内涉及甘肃省积石山县和青海的民和等县，共有隐患点472处，威胁人数约33257人，威胁财产约127086.90万元；震中50 km范围内共有隐患点1296处，威胁人数约87623人，威胁财产约326215.13万元^[20]（表1、图3，其中地质灾害隐患来自全国地质灾害数据库；图3地形阴影来自公开版30 m分辨率ASTER GDEM；烈度区范围来自文献[19]）。

表  1  距震中10，30，50 km范围地质灾害隐患统计简表

Table  1.  Table of geological hazards 10, 30, 50 km from epicentre

距震中距离/km	隐患点数/处	崩塌/处	滑坡/处	泥石流/处	其他/处	威胁人数/人	威胁财产/万元
10	49	3	23	3	20	2639	14833.00
30	472	50	214	91	117	33257	127086.90
50	1296	101	609	241	345	87623	326215.13

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图  3  震区已有地质灾害隐患分布图

Figure  3.  Distribution of geological hazard in Jishishan earthquake area

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地震前，研究区地质灾害隐患点主要分布于石塬、柳沟、关家川、居集、癿藏一线以东的黄土丘陵及侵蚀—剥蚀低山丘陵地带，区域黄土大面积覆盖，多呈梁、峁地形，下覆基岩多为花岗岩和泥岩、砂岩，属二元结构斜坡。下伏基岩质地坚硬，为相对的隔水层，起到了润滑的作用；泥岩、砂岩遇水易软化，力学强度显著降低，致使斜坡体容易发生黄土、黄土红层崩塌、滑坡等灾害。加之区内人类工程活动较强烈，削坡建房、修路等现象较为普遍，改变了斜坡形态，造成斜坡坡脚失去支撑，应力集中，导致该区域较易发生滑坡、崩塌灾害。受地形地貌、地层岩性、人类工程活动等因素影响，境内地质灾害多在河流、河谷两岸及道路沿线等地段集中分布，对村庄居民住宅造成威胁。

2.2   同震地质灾害排查

截至12月22日，甘肃、青海两省累计排查震中约50 km范围内（甘肃省临夏州积石山县、东乡县、和政县、临夏市、临夏县、永靖县及甘南州的夏河县7个县区，青海省海东市民和县、化隆县、循化县）地质灾害隐患点2044处（甘肃1142处、青海902处），其中已有地质灾害隐患点1966处（甘肃1078处、青海888处），新增地质灾害隐患点78处（甘肃64处、青海14处）。已有地质灾害隐患点中，地震导致变形加剧的地质灾害隐患点有88处（甘肃63处、青海25处），地震前后未发生明显变化的隐患点有1878处（甘肃1015处、青海863处）（表2、图4）。此次排查未发现因地震引发地质灾害造成人员伤亡的事件。

表  2  积石山震区地质灾害隐患排查点数

Table  2.  Geological hazard investigation in the Jishishan earthquake area

省份	排查地质 灾害数量/处	无明显变形的 已有隐患点 数量/处	地震加剧变形 的已有隐患点 数量/处	地震新引发的 地质灾害 数量/处
甘肃省	1142	1015	63	64
青海省	902	863	25	14
合计	2044	1878	88	78

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图  4  地震新引发或加剧变形的地质灾害分布图

Figure  4.  Distribution of geological hazard newly generated and accelerated by the earthquake

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2.3   地震导致已有隐患点加速变形

在此次地震中变形加剧的地质灾害隐患共有88处（甘肃63处、青海25处），按灾害类型划分，崩塌50处（甘肃39处、青海11处），滑坡38处（甘肃24处、青海14处）；按规模划分，特大型1处（甘肃），大型6处（甘肃2处、青海4处），中型13处（甘肃10处、青海3处），小型68处（甘肃50处、青海18处）（表3）。

表  3  积石山地震期间变形加剧的地质灾害类型和规模等级

Table  3.  Type and scale of geological hazards accelerated by the earthquake

省份	加剧变形 隐患点 数量/处	类型			规模
		崩塌/处	滑坡/处		特大型/处	大型/处	中型/处	小型/处
甘肃省	63	39	24		1	2	10	50
青海省	25	11	14		0	4	3	18
合计	88	50	38		1	6	13	68

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变形加剧的已有隐患点集中分布于高地震烈度区（表4），其中位于Ⅷ度烈度区内的有29处，占33.0%；位于Ⅶ度烈度区内的有51处，占57.9%；位于Ⅵ度烈度区的有6处，占6.8%；位于V度烈度区的有2处，占2.3%。地震作用破坏已有隐患点的平衡状态，导致原有处于不稳定、基本稳定状态的地质灾害加速变形，稳定性进一步降低。

表  4  积石山地震期间变形加剧的地质灾害空间分布与地震烈度关系表

Table  4.  Earthquake intensity of geological hazards accelerated by the earthquake

地震烈度	变形加剧灾害点数量/处	占比/%
Ⅷ度（8度）	29	33.0
Ⅶ度（7度）	51	57.9
Ⅵ度（6度）	6	6.8
V度（5度）	2	2.3
合计	88	100.00

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2.4   地震新引发的地质灾害

排查发现，此次地震新引发的地质灾害隐患共78处（甘肃64处、青海14处），按灾害类型划分，崩塌62处（甘肃51处、青海11处），滑坡15处（甘肃12处、青海3处），泥石流沟1条（甘肃）；按规模等级划分，中型5处（甘肃），小型73处（甘肃59处、青海14处）（表5）。

表  5  积石山地震新引发的地质灾害类型和规模等级

Table  5.  Type and scale of geological hazards newly generated by the earthquake

省份	地震新引发地质 灾害数量/处	类型				规模
		崩塌/处	滑坡/处	泥石流/处		中型/处	小型/处
甘肃省	64	51	12	1		5	59
青海省	14	11	3	0		0	14
合计	78	62	15	1		5	73

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新增地质灾害全部位于Ⅵ度以上烈度区（表6），多位于拉脊山断裂带内，其中位于Ⅷ度烈度区内的有15个，占19.3%；位于Ⅶ度烈度区内的有54个，占69.2%；位于Ⅵ度烈度区的有9个，占11.5%。强烈的地震动使得本来没有地质灾害的地方发生边坡垮塌，新增地质灾害多为崩塌威胁房屋、道路，例如黄土陡坎垮塌、碎裂基岩高位崩塌。

表  6  积石山地震新引发的地质灾害与地震烈度关系表

Table  6.  Earthquake intensity of newly-generated geological hazards by the earthquake

地震烈度	地震新引发地质灾害数量/处	占比/%
Ⅷ度（8度）	15	19.3
Ⅶ度（7度）	54	69.2
Ⅵ度（6度）	9	11.5
合计	78	100.00

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2.5   典型同震地质灾害

同震地质灾害沿拉脊山断裂在高地震烈度区密集分布。图5为4种典型同震地质灾害，分别代表了地震危岩体威胁道路、震裂山体产生滑坡隐患、碎裂基岩高位崩塌和黄土陡坎坍塌破坏房屋。4处典型同震地质灾害均位于甘肃省临夏州积石山县，其中1处为已有隐患点加速变形， 3处为新发地质灾害点。

图  5  典型同震地质灾害

Figure  5.  Typical co-seismic geological hazard

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（1）长一里Y558公路东侧崩塌，位于大河家镇长一里村Y558公路东侧，地震诱发已有隐患点加速变形。公路内侧边坡坡高45～50 m，平均坡度35°～48°，局部陡坎坡度达到65°，坡体中部泥岩层近乎直立。本次地震加剧了斜坡的变形导致崩塌，黄土及泥岩层崩塌堆积物压埋了下方Y558公路，部分崩塌体翻过公路，滚落至河道中。坡体中上部仍有残留危岩体，威胁下方道路及过往车辆人员（图5a）。

（2）石塬乡秦阴村二社潜在滑坡，位于石塬乡秦阴村二社，为地震新引发的地质灾害点。斜坡长约70 m，宽约220 m，受地震影响，后缘发育多条平行于滑向的拉张裂缝，推测滑面位于马兰黄土层内或黄土与泥岩分界面，滑体厚度5～8 m，体积约12×10⁴ m³，稳定性差，在余震、降雨等因素影响下易失稳发生滑动，威胁下方公路和居民（图5b）。

（3）大墩峡景区崩塌，位于大河家镇大墩村大墩峡景区游客服务中心西侧，为地震新引发的地质灾害点。崩塌部位相对高差约180 m，坡度45°～65°，局部陡坎近乎直立，本次地震引发高位岩体局部崩塌，沿坡面滚落，部分碎裂岩块发生碰撞弹跳，跌落到坡脚游客中心建筑及道路上。目前，残留危岩体仍然不稳定，威胁游客服务中心和景区道路的安全（图5c）。

（4）大河家镇大河村七社崩塌，位于大河家镇大河村七社，为一处地震新引发地质灾害，平面形态呈L形，走向呈近东西向，坡宽约80 m，坡高12.6～15 m，坡度为85°左右。坡面形态呈“直线”形，坡度65°～80°，局部坡体近直立，上部为马兰黄土，厚约5 m，下部为黄河阶地卵砾石层。本次地震造成局部崩塌，崩塌体掩盖坡下房屋，威胁坡脚和坡顶的居民（图5d）。

2.6   同震地质灾害影响因素分析

从图4、表7可以看出，甘肃、青海两省地震后排查发现的166处新发和变形加剧的地质灾害隐患点中，有44处分布在Ⅷ度烈度区，有105处分布在Ⅶ度烈度区，有15处分布在Ⅵ度烈度区。同震地质灾害发育密度和地震烈度高度相关。

表  7  不同地震烈度区新发和变形加剧地质灾害隐患点数量及密度

Table  7.  Geological hazard amount and density of different seismic intensity zones

地震烈度区	隐患点数量/个	烈度区面积/km2	隐患点密度/（个·km−2）
Ⅷ度（8度）	44	331	0.1329
Ⅶ度（7度）	105	1514	0.0694
Ⅵ度（6度）	15	6519	0.0023
V度（5度）	2	−	−

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据国家自然灾害防治研究院，本次地震发震断层为拉脊山南缘断裂，为逆冲型地震^[18]。从图4可以看出，166处新发和变形加剧的地质灾害隐患点沿拉脊山南缘断裂和拉脊山北缘断层密集分布，其中有160处分布在拉脊山南缘断裂的上盘（北东东侧），仅有6处位于断层下盘，这说明逆冲断层上盘震动破坏作用明显高于断层下盘，断层上盘效应显著。

3.   地质灾害监测仪器对地震动的响应及监测点的变形特征

根据震中附近GS.N002B 强震台站（35.80°N，102.85°E）观测到震动持续时间约19 s，考虑地震波按照随距离增大而延迟的情况，作者认为12月18日23:59:30～19日00:00:56时间段内加速度传感器有响应即为有效观测，具体数据响应情况如下：震中距50 km范围内监测点206处，安装加速度传感器的监测点有164处，安装有加速度传感器312个，有效观测100组峰值加速度（以下简称PGA）数据，记录到的PGA响应范围为30.4～1969.7 mg。震中距50～80 km范围监测点331处，安装加速度传感器的监测点有223处，安装有加速度传感器550个，有效观测121组PGA数据，记录到的PGA响应范围30.13～1620.5 mg。PGA数值范围1500～2000 mg的加速度传感器主要沿拉脊山南缘断裂及倒淌河—临夏断裂分布，位于Ⅵ—Ⅷ烈度带范围内（图6）。部分加速度设备存在工作模式不符合《地质灾害监测数据通信技术要求》（DZ/T 0450—2023）的情况，导致未能及时获取有效观测数据，分析其原因，可能存在单芯片模式设计导致唤醒时长超过震动持续时间、采样频率较低、定时采传数据、非上传周期内采集最大值等因素。

图  6  国家地质安全监测台网加速度监测点位置图

Figure  6.  Distribution of monitoring sites of national geo-safty monitor network

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测得最大加速度的观测台站位于青海省海东市民和回族土族自治县官亭镇赵木川村滑坡，该点距震中16 km。通过分析监测数据发现，加速度突变之后，随即地表变形设备监测到滑坡加速变形，12月18—20日日形变速率分别为84.1，12.6，2.6 mm/d，其中18日23时59分30秒形变值达到最大，但1 h内，于19日凌晨1时数据迅速回弹。据观察，周边地表位移变形设备同样出现类似跳变。通过分析原始观测数据发现，由于地震时刻基站位置发生了瞬间位移，导致测站监测结果发生趋势性位移，后期基站恢复稳定，测站数据也随后恢复正常。12月19日10时之后滑坡变形趋于稳定（图7）。

图  7  赵木川村滑坡地表位移和加速度设备监测曲线耦合分析

Figure  7.  GNSS and accelerometer monitoring data of Zhaomuchuan landslide

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4.   地震后地质灾害风险防控建议

甘肃积石山地震发生以后，震区地质环境条件发生了改变，地质灾害风险防控面临新的形势，建议采取以下针对性的措施，降低灾害风险。

（1）科学部署隐患排查，更新震区地质灾害隐患库，针对威胁较大的地质灾害点，合理安排搬迁避让、工程治理、监测预警等措施，提前部署地质灾害勘查、可行性研究等项目前期工作，纳入地质灾害防治项目储备库，适时筹措资金进行搬迁、治理，实现对地质灾害风险的全面防控。

（2）综合利用国产陆探SAR、高分系列光学遥感数据等国产卫星综合遥感资源，运用地学空间分析与人工智能技术等先进技术，开展中、大型滑坡地质灾害监测评价工作，推进中、大型滑坡灾害综合遥感监测示范应用，为中、大型滑坡地质灾害的隐患早期识别与监测预警提供新技术新方法。

（3）考虑地质灾害后效应和链式致灾效应，建议在拉脊山断裂等构造活动性评估、黄土区同震地质灾害成因机理、地震沙土液化致灾机制等方面开展深入研究，加深对地震地质灾害的认识，更新地质灾害易发性分区图，并在编制震后地质灾害防治专项规划、恢复重建规划及国土空间规划时予以充分考虑。

（4）地震造成岩体松动，震后山区崩塌、滑坡和泥石流等将会呈现出增强趋势并延续相当长的一段时间，降雨引发地质灾害阈值降低。震区是甘肃省暴雨中心之一，降水强度大，日最大降雨量95.4 mm，小时最大降水量29.3 mm，10 min最大降雨量12.6 mm^[21]。震区海拔高度高，冬季寒冷，1月均温仅−8 °C，冻土深度达86 cm。主震区存在降雨和冻融诱发地质灾害的气象因素，呈现多季地质灾害高发规律。建议更新地震区地质灾害气象风险预警模型及阈值，深化预警模型和判据的研究，加强对地质灾害监测系统建设的指导，提升监测预警工作成效。

（5）积石山震区构造活动强烈，随着青藏高原隆升与河流下切，河谷高阶地侵蚀作用强烈，地质灾害发育。受地震影响大量隐患点变形加剧，引发大量新生灾害。建议加大地震影响区震后地质灾害调查评价，重点研究震后阶地岩土体动力学响应以及次生地质灾害发育演化特征，为编制震后地质灾害防治规划和灾后重建提供科学指导。

5.   结论

（1）积石山M_s 6.2级地震新引发了78处地质灾害，88处原有隐患点变形加剧。地震新引发地质灾害及加速变形的地质灾害多分布在高烈度区，类型以崩塌为主，规模以小型为主。地质灾害的断层上盘效应显著。

（2）地震影响区地质环境条件发生了改变，地质灾害后效应显著。预计未来地质灾害风险增加，崩塌、滑坡、泥石流发育频次升高，在降水、冻融条件下易形成链式地质灾害。

（3）已有地质灾害监测网络捕捉到地震动信号，震中50 km范围内206组加速度计数据显示，峰值加速度为30.4～1969.7 mg，随与震中的距离增大呈对数衰减。

（4）针对积石山地震后地质灾害防控新形势，提出了科学部署隐患排查、开展早期识别、更新预警判据等风险管控措施建议。

后记：本文网络首发于2023年12月28日。文中地质灾害隐患数据来源于全国地质灾害信息系统，自然资源部、甘肃省、青海省积石山M_s6.2级地震震后地质灾害排查，在此对所有资料提供人员一并表示感谢！希望本文为编制震后地质灾害防治规划提供依据。同时借此机会向地震遇难者表示深切哀悼！