涉及大面积山体斜坡的重力变形通过一系列地貌诊断特征进行识别,如双脊、沟槽、地堑、陡崖和反向陡崖,同时伴有下部区域的岩石断裂、隆起和滑坡现象(Radbruch-Hall, 1978; Bovis, 1982; Savage and Varnes, 1987; Chigira, 1992; Agliardi et al., 2001, Agliardi et al., 2012; Ambrosi and Crosta, 2006, 2011; Jaboyedoff et al., 2013; Discenza and Esposito, 2021)。这些地质过程的特点是位移量相对较小(毫米/年甚至厘米/年),变形速率极低(Saroli et al., 2005; Moro et al., 2009, 2011; Frattini et al., 2013; Jaboyedoff et al., 2013; Pánek and Klime?, 2016; Stramondo et al., 2016; Delchiaro et al., 2021; Albano et al., 2023)。尽管学者们对这些现象有共同的认识,但术语仍存在争议,因为不同的研究使用了不同的定义。
“深部重力斜坡变形”(Deep-Seated Gravitational Slope Deformation,简称DSGSD)这一术语最初由Malgot(1977年)提出,如今广泛使用(Dramis and Sorriso-Valvo, 1994; Crosta, 1996; Agliardi et al., 2001)。DSGSD指的是一种重力驱动的地质过程,其变形深度可达数十至数百米。但由于地下信息有限,厚度或深度作为判断标准并不准确。虽然本文不涉及文献综述(详见Discenza and Esposito, 2021),但其他描述也强调了不同的重要方面。例如,“岩体蠕动”(Mass Rock Creep,如Radbruch-Hall, 1978; Chigira, 1992)侧重于岩体的力学行为和时间依赖性;而“斜坡构造”(Slope Tectonics,Jaboyedoff et al., 2011)则强调了局部地形应力场在变形中的作用。Jarman(2006)和Jarman and Harrison(2019)提出了“岩石斜坡变形”(Rock Slope Deformation,RSD)的概念,指失去结构完整性的岩体在重力作用下发生侧向移动并与未变形区域融合的现象。
“大规模岩石斜坡变形”(Large Rock Slope Deformation,简称LRSD)是一个较为准确的定义。然而,DSGSD这一缩写在科学文献中已被广泛使用,如果引入新术语可能会造成混淆。因此我们继续使用DSGSD这一术语,将其定义为:i) 涉及数百米至数公里范围内的广阔斜坡区域;ii) 具有从山脊顶部延伸至山麓区的典型地貌特征;iii) 有可能改变斜坡原有的结构;iv) 具有狭窄或模糊的侧边界,不一定有明显的陡崖;v) 变形边界位于未知深度,由连续或不连续的变形面/带界定。
随着科学界对DSGSDs研究的兴趣增加,欧洲阿尔卑斯山(Agliardi et al., 2013; Crosta et al., 2013)、东比利牛斯山(Jarman et al., 2014)、苏格兰高地(Jarman, 2006)、英国山脉(Jarman and Harrison, 2019)和西喀尔巴阡山(Pànek et al., 2019)等地都建立了区域性的数据库。在欧洲以外,日本(Kaneda and Kono, 2017)、新西兰(McLean et al., 2015)和台湾(Tsou et al., 2015)也完成了相关研究。在此基础上,最近有人尝试建立全球性的DSGSDs数据库(Tolo?ka, 2025)。
对于阿布鲁佐中部地区,大规模岩石斜坡变形的记录被整理收录在一个公开的滑坡数据库中(IFFI, 2007)。直到最近,意大利地质图(CARG项目)才开始以1:50,000的比例尺记录少量案例(https://www.isprambiente.gov.it/Media/carg)。然而,过去四十年来发表的关于该地区单个DSGSD的论文(如Crescenti et al., 1987; Dramis et al., 1987; Di Luzio et al., 2004a, 2022; Martino et al., 2004; Galadini, 2006; Scarascia Mugnozza et al., 2006; Esposito et al., 2007, 2013, 2014, 2021; Moro et al., 2009, 2012; Bianchi Fasani et al., 2011, 2014; Discenza et al., 2011, 2023a; Gori et al., 2014; Albano et al., 2015; Della Seta et al., 2017; Del Rio et al., 2021; Khalaf et al., 2025)表明需要更新科学研究和进一步调查。
从科学角度来看,缺乏区域性地图编制是一个关键问题。此外,DSGSDs的数据库对于有效评估灾害风险至关重要。总体而言,在阿布鲁佐中部地区,物质流失和沉积物流动主要发生在DSGSD区域或其周边通道。然而,小到中等规模的快速滑坡事件可能会增加搬运物质的体积(例如Di Luzio et al., 2021)。在某些地点,阿布鲁佐地区的DSGSDs演变成了大规模的岩石崩塌(Di Luzio et al., 2004b; Scarascia Mugnozza et al., 2006; Bianchi Fasani et al., 2014),这种事件可以迅速改变河谷地形,短时间内搬运数百甚至数千立方米的碎屑物质,从而对水文地质安全构成严重威胁。
为了深入理解控制大规模岩石斜坡变形的因素,本研究还比较了DSGSDs的分布、区域岩性特征、主要构造特征的演化趋势以及活动断层网络的位置。此外,与其他地区的研究类似(如Agliardi et al., 2013),本文试图将DSGSDs的特征置于山脉长期演化和整体地形的背景下进行探讨,并研究其在局部尺度上的成因作用。
最后,本研究延续了Discenza et al.(2023b)在邻近莫利塞地区进行的类似研究,是完成整个阿布鲁佐山脉DSGSDs数据集的宏伟尝试的一部分。
地质与构造背景
阿布鲁佐中部地区是由中新生代沉积楔体在非洲(亚得里亚海)板块和欧洲板块碰撞过程中变形形成的(例如Doglioni, 1991; Gueguen et al., 1998; Carminati and Doglioni, 2012)。在造山前阶段,从三叠纪到古近纪,由于早侏罗世的伸展构造作用,形成了不同的古地理环境,这些环境淹没了原有的浅水碳酸盐岩平台和沿海地带。
E. Di Luzio:撰写初稿、可视化处理、项目监督、研究设计、资金申请、数据分析、数据管理、概念构建。M. Saroli:撰写与编辑、可视化处理、项目监督、方法论设计、研究设计、数据分析、数据管理、概念构建。M. Moro:撰写与编辑、可视化处理、项目监督、软件开发、研究设计、数据分析、数据管理、概念构建。
资金支持
本研究由CNR的“Apennine Gravitational Processes”项目(代码DTA.AD003.731.001,负责人Emiliano Di Luzio)资助,并部分得到了Sapienza大学“大规模岩石蠕动引起的坡面不稳定性的综合分析与风险建模”项目(代码RG11916B88FA477F,负责人Carlo Esposito)的支持。