论黄土地质灾害链

摘 要： 近年来，“西部大开发”、“一带一路”等国家战略在黄土高原陆续实施，这些新型人类营力与水和黄土相互作用，导致黄土灾害链生效应明显，形成了复杂的黄土地质灾害链。作为当前黄土地质灾害领域研究的热点新命题，黄土地质灾害链带来的灾害效应具有隐蔽性更深、影响范围更广、破坏性更强的特点。本文综合考量黄土地质灾害链本身的属性，查清了灾害链的基本类型。根据各个灾种之间演化关系，总结了灾害链的启动模式与演化模式。在此基础上分析了黄土界面与黄土地质灾害链的互馈过程，探讨了灾害链中土体状态变化过程，进一步阐明灾害链的链生演化过程。研究成果有助于加深认识黄土地质灾害链转化模式与演化规律。

关键词： 黄土地质灾害链；基本类型；演化模式；演化过程；土体状态

引言

地质灾害的发生不是独立的，许多灾害发生过程中常会伴有其他灾害形成，从而形成灾害链 ［1］ 。灾害链是基于物理学提出来的，广义上可分为偶排链、因果链、互斥链、同源链，具有准周期性、连锁性、叠加性等特征 ［1-3］ 。灾害链中的灾害都在相互传递能量，周围的环境和链生过程决定了破坏效应。灾害链的链生过程不同，其链生形式也表现不同 ［4-6］ 。崩-滑-灾、崩-滑-湖-灾、崩-滑-流-灾为灾害链的主要形式，强降雨在其中起到了重要控制作用，激发滑坡、泥石流、堰塞湖的形成和演化 ［7-8］ 。汶川地震诱发了大量的次生灾害链，带来的灾害链效应是近十年来地质灾害链研究的主要对象 ［9-12］ 。然而在我国黄土高原地区，黄土地质灾害链也普遍存在，某种灾害发生后，进而会引发其他类型灾害相继或滞后发生，黄土湿陷、洞穴、崩塌、滑坡等地质灾害在黄土地区互相转化，协同发生，在空间和时间上形成复杂的黄土地质灾害链。黄土地质灾害链属于近年来新提出的一个科学命题，是极具挑战性的前沿课题，相关研究甚少 ［13-14］ 。

许多自然灾害发生之后，常常会诱发出一连串的次生灾害，这种现象就称为灾害的连发性或灾害链。

1987年我国地震学家郭增建首次提出灾害链的理论概念:"灾害链就是一系列灾害相继发生的现象"。

随后文传甲又把灾害链定义为:"一种灾害启动另一种灾害的现象"，即前一种灾害为启动灾环，后一事件为被动灾环，更突出强调了事件发生之间的关联性。

肖盛燮等人从系统灾变角度将其定义为:"灾害链是将宇宙间自然或人为等因素导致的各类灾害，抽象为具有载体共性反映特征，以描绘单一或多灾种的形成、渗透、干涉、转化、分解、合成、耦合等相关的物化流信息过程，直至灾害发生给人类社会造成损坏和破坏等各种链锁关系的总称。"

史培军将灾害链定义为由某一种致灾因子或生态环境变化引发的一系列灾害现象,并将其划分为串发性灾害链与并发性灾害链两种。

一般可以归纳出五种灾害链:

因果型

这是指灾害链中相继发生的自然灾害之间有成因上的联系。例如，大震之后引起瘟疫、旱灾之后引起森林火灾等。

同源型

这是指形成链的各灾害的相继发生是由共同的某一因素引起或触发的情形。例如太阳活动高峰年，因磁暴或其他因素，心脏病人死亡多、地震也相对多、气候有时也有重大波动，这三种灾情都与太阳活动这个共同因素相关。

重现型

这是同一种灾害二次或多次重现的情形。台风的二次冲击、大地震后的强余震都是灾害重现的例子。

互斥型

这是指某一种灾害发生后另一灾害就不再出现或者减弱的情形。民间谚语"一雷打九台"就包含了互斥型灾害链的意义。历史上曾有所谓大雨截震的记载，这也是互斥型灾害链的例子。

偶排型

这是指一些灾害偶然在相隔不长的时间在靠近的地区发生的现象。例如，大旱与大震、大水与地震、风暴潮与地震等就属于这类灾害链。

黄土高原是“西部大开发”、“一带一路”等国家重大战略的实施区。随着水电工程、高速铁路、高速公路、油气管线等线性工程在黄土高原纵横，兰州治沟造地、延安平山造城、庆阳固沟保塬等重大工程建设持续进行（图1），为黄土高原区域提供了众多的发展机遇，同时也带来了众多前所未有的灾变威胁（图2） ［14-15］ 。在这些重大工程建设背景下，黄土地质灾害以单体灾害的存在形式越来越少，常呈链式形态演化，表现出多样性、随机性、差异性。例如，1983 年发生的洒勒山滑坡造成237 人死亡，滑坡发生区域相对高差超300 m，滑体越过那勒寺河，拥堵河流，推向对面漫滩前缘，形成了滑坡-泥流-堰塞湖灾害链 ［16-17］ ；由于管道渗漏，2006 年陕西省华县大明楼镇发生了坡体崩滑，瞬间转化为泥流，引发了滑坡-泥流灾害链，造成94 间房屋倒塌12 人死亡 ［18-19］ ；受持续的强降雨影响，2013 年7 月21 日晚天水市大沟村南部沟道内发生滑坡，滑体在行径过程中席卷的沟谷两侧崩塌体，规模不断放大，加上雨水作用转化为泥流，形成滑坡-泥流灾害链，掩埋道路并摧毁村庄内10 余户房屋 ［20-22］ （图3）。可见大多数黄土灾害的发生，都会对其周围环境产生影响，进而为其他灾害的发生提供一定条件，导致灾害滞后或相继发生，形成复杂的黄土地质灾害链。所以加深对黄土地质灾害链的孕灾模式、类型及形成特征的理解认识显得十分迫切。

虽然多年来，不同学科领域的专家学者都曾开展过相关的黄土灾害研究工作，但是主要关注单类型灾害的启动和运动过程，相对比较单一、零散，缺乏系统性和关联性，难以满足黄土高原地区全面防灾减灾的需要 ［13-14］ 。因此，开展黄土地质灾害链系统性研究已经刻不容缓。文中拟凝练和梳理黄土地质灾害链的基本特性，阐明黄土地质灾害链的演化模式，归纳黄土地质灾害链的发育规律和链生模式，初步建立黄土地质灾害链的科学体系。希望为完善黄土地质灾害链的成生演化理论提供科学参考。

1 黄土地质灾害链分类及演化模式

1.1 黄土地质灾害链分类

目前黄土地区黄土地质灾害主要有7 种：黄土湿陷、塌陷、地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥流。这些灾害互相协同发展导致黄土地质灾害链内部结构复杂、演化过程变化多样，难以准确地掌握黄土地质灾害链的启动和演化规律。探寻这种不可逆的动态演化过程的前提是要厘清灾害链的基本类型。综合考量灾害链本身具有的属性，结合黄土地质灾害链的启动演化模式、空间分布关系、灾种转化因果，分别从成因、因果关系以及灾变机制3个方面对黄土地质灾害链进行分类（表1）。

从成因上黄土地质灾害链可以分为外动力黄土地质灾害链、内动力黄土地质灾害链、人为黄土地质灾害链、复杂动力黄土地质灾害链。

外动力黄土地质灾害链：由天然外动力地质作用所诱发的一系列黄土灾害构成的灾害链，称为外动力黄土地质灾害链，这些外动力包括灌溉、降雨、冻融等 ［17-18］ 。

内动力黄土地质灾害链：由内动力地质作用诱发的一系列黄土灾害构成的地质灾害链，称为内动力黄土地质灾害链。例如，鄂尔多斯板块与华北板块、华南板块的长期拉张，导致汾渭地堑持续沉陷，地面沉降、地裂缝、滑坡等灾害频繁发生，形成了汾渭地堑断裂灾害链带 ［23］ 。内动力黄土地质灾害链一般是强震引起的，或者分布在活动断裂带上，影响范围广、危害大。

人为黄土地质灾害链：由人类活动营力诱发的一系列黄土灾害构成的灾害链，称为人为黄土地质灾害链。

复合型黄土地质灾害链：由内、外动力地质作用以及人类活动营力耦合作用诱发的一系列灾害链称为复合型黄土地质灾害链。

从因果关系上复合型黄土地质灾害链可以分为派生黄土地质灾害链、伴生黄土地质灾害链。

派生黄土地质灾害链：指一种黄土灾害发生后，引起另一种或者多种黄土灾害的发生，前后灾种有因果关系，有明显的主灾和次灾之分，所以派生黄土地质灾害链也可以称为因果黄土地质灾害链。例如，甘肃黑方台茂石沟灾害链，前期的滑坡影响了坡体的渗流场和应力场，导致后几次小规模滑坡发生，滑坡堆积体阻塞河流形成堰塞坝，这些坝体最长有保持了8个月之久 ［24-26］ （图4）。这种灾害链特点是：前一灾种是后面灾种的诱发条件或者是其本身形成的物源转化为另一灾害，链中的灾害环环相扣，而且这些灾害可能滞后发生也可能相继发生。

伴生黄土地质灾害链：由同一因素诱发的一系列地质灾害相继发生，这些单体灾害本身上没有必然联系，呈现时空平行分布这些灾害本身之间没有相关的因果联系，但是诱发因素是一致的。比如：1920年海原大地震，诱发了大量滑坡、堰塞湖等灾害。仅烈度Ⅸ～Ⅺ度以上区就发生黄土滑坡1 000 余处，堰塞湖40处 ［27］ ，这些灾害平行展布构成了海原断裂上的伴生黄土地质灾害链。一般情况下这种灾害链破坏性强、影响范围广。

从灾变机制上黄土地质灾害链可以分为震源型黄土地质灾害链、水源型黄土地质灾害链、力-水源型黄土地质灾害链。

震源型黄土地质灾害链：由地震作用驱动下所形成的黄土地质灾害链。

水源型黄土地质灾害链：由水作用驱动下所形成的黄土地质灾害链。

力-水源型黄土地质灾害链：由力和水作用驱动下所形成的黄土地质灾害链。

1.2 黄土地质灾害链的演化模式

从灾变过程来分析黄土地质灾害链，其链生演化过程可以概化为孕灾、激发、成灾以及衰退四个阶段（图5）。经过上百万年的堆积沉积，强烈的内、外动力作用导致黄土高原塬、梁、峁上及沟谷两侧大量的不稳定边坡出现，形成了大范围的陡峭地形 ［23 -24］ 。这为黄土灾害的发生创造了很好的孕灾环境，这一阶段属于灾害链的孕灾阶段。从大量的工程实例来看，人类活动、水动力（本文将灌溉归入水动力）、地震是当前黄土灾害链最主要的驱动力。在这些动力单一或耦合作用下，周围环境的动态平衡被打破，坡体结构发生变化，界面变得松动，坡体的应力状态发生调整，土体的力学行为特性发生变化，这一阶段属于灾害链的激发阶段。随着动力作用的加强，黄土湿陷、滑坡、泥流等灾害相继或滞后发生，常见的7种地质灾害呈现着相互渗透链生关系，形成了复杂的黄土地质灾害链，这些灾害链可以是单灾种的也可能是多灾种的，这一阶段属于灾害链的成灾阶段。灾变后，由于灾害链给周围生态和环境带来的巨大影响，需要开展相关的工程措施以达到周围地质环境的平衡状态，这一阶段属于灾害链的衰退阶段。

1.3 常见的黄土地质灾害链的演化模式

从灾变机制上黄土地质灾害链可以分为水源型、震源型、力-水源型3种类型，本节根据这种分类方式总结这3类灾害链最常见的演化模式。

（1）水源型黄土地质灾害链的演化模式

水动力是此类灾害链的驱动条件。天然黄土结构性很强，具有好的直立性，然而由于黄土水敏性很强，黄土在增湿过程中强度骤降严重，所以90%以上的黄土灾害与水有关 ［25-26］ 。降雨和灌溉是黄土高原最常见的水动力。这种黄土灾害链的演化模式如图6所示。由于黄土特有的结构特性，灌溉或降雨条件下，水流必然会潜蚀土体内部，引起内部湿陷的加剧，导致地表局部出现明显的地面沉降，进而地表会出现地裂缝；裂缝在地表以及土体内部进一步扩张，最终诱发黄土崩塌或滑坡。如果在水源充足的条件下，崩塌滑坡体会作为黄土泥流物源形成泥流。

（2）力-水源型黄土地质灾害链的演化模式

力与水动力的耦合作用是此类灾害链的驱动条件。常见的力源为人类活动（不包括灌溉），水动力主要是降雨或灌溉，人类活动和水动力耦合的黄土灾害链结构可以表示为：在人类活动的作用下，坡体上的界面扩张，引发坡顶开裂，坡体稳定性降低，再加上水动力的作用，坡体最终变形失稳形成崩塌或滑坡。如果在水源充足的条件下，崩塌滑坡体会作为黄土泥流物源形成泥流（图7）。

（3）震源型黄土地质灾害链演化模式

地震作用是此类灾害链的驱动力。地震是一种小概率极端事件，对此种灾害链人类尚无较好的对策，但是这种灾害链是影响力最大、最具有破坏性的。因为地震所释放的能量不是其他力量可以比拟的，地质灾害的发生往往是瞬间的，地震触发后，山崩地裂，导致大量崩塌滑坡发生，如果水源比较充足，就会进一步形成黄土泥流，泥流冲刷沟道，构成完整的灾害链结构（图8）。

2 黄土地质灾害链的主要特征

2.1 复杂多变性

黄土地质灾害链形成原因及演化过程的多变性，导致其灾变效应具有具有更强的破坏性和更广的影响范围。其复杂多变性主要体现在以下4个方面：

首先，黄土地质灾害链的复杂多变性体现在激发因素多样化。既有内、外动力的驱动，也有人类营力的叠加，形成一因一灾、一因多灾、多因一灾、甚至多因多灾，即使灾害链演化模式中的环数相同，导致的灾变效应也不同的现象。比如同是三环灾害链，由于不同区域的自然环境系统的不同，其灾变效应存在着巨大的差异性。在成灾阶段，单一因素或多种因素引发灾害链的持续发展，或是前后灾害互为因果链生演化过程与这些因素无关，或是前置灾害和人类活动、水动力等叠加影响后续灾害。这些激发因素的互融派生导致了灾害链的内在的复杂性。

其次，灾害链的复杂性还体现在灾种之间的转化临界状态模糊，主要体现在灾种之间本身定义的不确定性，比如黄土滑坡与泥流的区别，当堆积体土水比重达到多少？还是堆积体的容重达到多少？还是阻塞系数达到多少？称为黄土泥流而非黄土滑坡。多数情况下灾害链中黄土滑坡与泥流是并行的，一部分转化为黄土泥流，一部分滑坡堆积体再启动为滑坡，这种临界状态该如何划定，都是灾害链中模糊点。

另外，灾害链的复杂性还体现在前后灾种的转化临界条件难以确定，比如在水源性黄土地质灾害链的转化过程中，水动力是主因，然而众多次要因子也会参与其中，使得临界条件难以确定。原因可以归为以下3 个方面：（1）土体特性（粒径分布、力学特征、含水率等）在水的入渗过程中是连续变化的，目前还没有先进的技术实现土体这些特性的连续监测，获取其动态演化过程；（2）区域环境、地形地貌、灾变因素多样，导致灾害链中灾种之间转化的随机性大增；（3）对于发生于山区沟谷中黄土地质灾害链，由于沟道形态变化大，汇流过程中随机性太强，黄土滑坡向泥流转化的模式千差万别，松散物质的补给位置和时间各不相同，最终影响到整个汇流过程，进而影响灾害链的规模和致灾范围。

2.2 水作用明显

水既是黄土本身的三相之一，也是黄土地质灾害链的最重要驱动力，在黄土地质灾害链中发挥的作用不言而遇。天然状态下的黄土一般呈坚硬或硬塑状态，具有较强的结构强度，当遇水增湿后，黄土的微结构、强度以及渗透性等特性会发生一系列变化，矿物成分之间发生化学反应，内部细颗粒不断运移，致使土体强度衰减，形成细观裂隙甚至裂缝，从而演化为地面沉降、崩滑等地质灾害。在崩滑发生后，水动力又是快速促成黄土泥流的驱动力，所以水是黄土灾害链过程中土体状态从固态到准流态最关键的动力。地质环境条件影响着灾害链的孕灾条件，黄土本身固有的性质影响着灾害的启动机制，但是水-土相互作用过程影响着灾害链的链生演化机制和规模。

2.3 周期性和时效性

灾害链演化模式的多样性和复杂性导致其链生演化过程具有周期性和时效性。孕灾阶段需要能量的积累，当能量积累到临界值后，首环灾害率先启动，这是一个漫长的渐变的过程。在成灾阶段，灾害链的转化过程也会分渐变和突变两种情况。随着工程治理，局部环境达到平衡，进入衰退阶段，标志着灾害链的一个循环过程结束，而且这种灾害链循环过程往往具有周期性。比如：崩-滑-流在夏秋两季发生的频次接近全年发生频次的90%，这与我国的降水期非常吻合 ［27］ （图9（a））。另外，灾害链具有时效性的特点，不同的地质环境系统可能会带来单灾种的之间的转化或多灾种转化，这种转化有突变的也有渐变的，存在着明显的时效性。比如：青海玛多地震瞬间形成了大量地裂缝-地面塌陷等链生灾害，而泾阳南塬的裂缝-地面塌陷都具有时间的先后顺序 ［14，29］ （图9（b））。黄土地质灾害链的周期性和时效性是大自然自我平衡的调整体现（图9）。

2.4 放大效应与衰减效应

在灾害链的链生演化过程中，运移速度和规模上存在着放大效应或衰减效应。放大效应是指灾变发展过程中，物源的势能释放转化为动能，灾害的运动速度逐渐增大，同时在其运动过程中会有沟谷两侧或灾害基底的物源不断的加入，其规模也必然逐渐增大（图10（a））。这里以洒勒山滑坡灾害链为例介绍这种效应，1983 年3 月7 日约5 000 km 3 的土体从从高差300 m 的洒勒山山顶滑下并越过那勒寺河，与河床发生强烈的碰撞，导致河床物质发生液化，滑体迅速转化为泥流，滑动距离达1 700 余米，在形成泥流后，峰值速度达到约15 m/s，堆积面积达1.5 km 2 ［18，30］ ，无论是速度还是规模上都存在着明显的放大效应。

衰减效应则指在灾害链的链生演化过程中，灾害的运动速度和规模逐渐减小（图10（a））。例如，2015年陕西泾阳南塬庙店村附近发生一起高速远程黄土滑坡，3个月内同一位置前后滑动4次，第一次的滑动的发生导致坡体的剪应力增加，坡体的渗流场向坡面方向移动，土体状态更靠近临界状态，而后导致后期的几次滑动发生，最终形成了黄土滑坡-滑坡单体灾种因果黄土地质灾害链。4 次滑动体积分别为3.8×10 5 m 3 、10×10 4  m 3 、25×10 3  m 3 、9.8×10 3  m 3 。整体上，4 次滑动的体积在逐渐减小，规模上存在着明显的衰减效应 ［23］ （图10（b））。

在黄土地质灾害链的链生演化过程中，放大效应和衰减效应与其演化模式有着密切关系。不同的演化模式下的土体状态不同，而土体的状态变化是土体微观结构重排与破坏的一种外在表现。因此放大效应多发生于黄土滑坡→黄土泥流灾害链中，衰减效应则多发生于演化模式为黄土滑坡→黄土滑坡单体灾种的灾害链中。

3 黄土界面与水源型黄土地质灾害链的互馈过程

黄土界面是灾害链启动和演化过程的主要控制因素。黄土界面的类型有多种，按照规模大小可以将黄土界面分为：微观界面、细观界面、宏观界面、巨观界面。微观黄土界面指肉眼不可见、分割土颗粒的不连续面；细观界面是指肉眼可见，发育杂乱无章、规模短小、分割土体的不连续面；宏观界面是指宏观上分割块体的不连续面，比如断层、节理、层面等。巨观界面是指分割黄土高原地貌的不连续面，比如地层带、构造带、断裂带等（图11）。黄土界面隔开了其两侧的物质，影响着黄土的力学行为和坡体形态。从宏观表现形式来看，黄土地质灾害就是黄土临灾体脱离边坡母体而引发的破坏现象，所以，黄土界面的变化过程与灾害链的链生演化过程密切相关。在灾害链演化过程中黄土界面的发展过程体现在以下4个方面（图12）。

首先是区域界面对黄土地貌的控制作用。强烈的地质作用导致黄土区域界面不断的分离，分隔黄土地貌，形成大量的塬、梁、峁及沟谷等黄土地貌单元。这为灾害链的发生创造了孕灾环境。其次是黄土微观界面对土颗粒的控制作用。黄土是典型的三相体，土颗粒形成的架空结构，水和气两相填充于孔隙之间形成镶嵌结构和胶结结构。这些微观界面导致黄土结构特殊，天然状态下拥有极强的结构应力；同时也是黄土各向异性的根本原因 ［31-32］ 。黄土颗粒中富含伊利石、蒙脱石、高岭石等高水敏化学矿物，在水作用下，颗粒开始收缩、重新排列。随着水土作用加强，微观界面开始扩张、解体，土体微观结构完全破坏。

而后是细观界面对土体控制作用。微观界面松动引起土体微结构重组的过程实质是水-土作用的微观表现。随着微观界面解体，部分区域土体抗剪强度丧失，此时细观界面开始松动、扩张，局部土体发生软化甚至液化。而后细观界面解体，土体内部结构重新调整，出现局部塌陷。

最后是宏观界面对边坡的控制作用。宏观界面在黄土入渗过程中充当着优势通道的作用，随着地表径流的持续补给，地表土体在浸水后，宏观表现为地面沉降。同时由于水-土相互作用加剧，土体的抗剪强度开始降低，在临近坡边的宏观界面（裂缝）开始松动扩张，进而发生破坏，在坡体前缘形成浅层滑塌。然后，伴随着水的持续入渗，宏观界面被不断冲刷，开始松动、扩张。而宏观界面的扩张又加剧水的入渗量。水与宏观界面如此互馈响应，直到宏观界面彻底分解诱发黄土塌陷、滑坡等一系列黄土灾害，形成灾害链。

总之，巨观界面控制地貌演化的过程发生在灾害链的孕灾阶段。而微观界面控制颗粒分布、细观界面控制土体状态、宏观界面控制坡体结构这3个过程发生在灾害链的激发和成灾阶段（图12）。

黄土界面控制着土体与外面物质的能量交换。从质量和能量守恒上来看，在老界面的扩张、分离、解体过程中，随着老界面的消亡，必然有新界面的产生，然后新界面进入新一轮的扩张、分离、解体循环中（图13）。在水源型黄土地质灾害链的演化过程中，这些循环过程在微观界面、细观界面、宏观界面的发展演化过程中都有体现。微观、细观、宏观界面的这种分解而后再生然后再分解的循环一直参与了水源型黄土地质灾害链整个激发和成灾阶段（图14，图15）。需要指出的是，如果最后灾种是黄土泥流的灾害链，土体已近流水状态，所以在最后环节中，黄土界面的这种解体再生的循环过程一般是不存在的，随着灾体含水量增高，界面一直处于逐渐解体、进而消亡的状态，最后靠着母质粘滞性高速流动。

4 水源型黄土地质灾害链中土体状态变化过程

黄土属于三相体，是不连续介质。但在通常的宏观研究中我们都是把自然地貌的黄土层当做连续介质来处理。根据上文对水源型黄土地质灾害链的演化模式分析，其最后灾种通常是黄土泥流。所以从灾种外在宏观表现来看，水源型黄土地质灾害链就是天然黄土边坡连续发展到黄土泥流的过程。在这个链生过程中，中间环节可能涉及到黄土湿陷、地面沉降、塌陷、崩塌及滑坡等灾害，土体也从近似固态的稳定状态发展到了近似液体的流动状态。所以水源型黄土地质灾害链实质就是黄土湿陷、地面沉降、塌陷、崩塌及滑坡等灾害逐步转化，同时土体状态从连续介质近似固态状发展到固液两向近似液态状的同源灾害链。结合其演化模式的特点，从土体状态的变化状态出发，其演化过程可以概括为连续固体、变形体、破裂体、散体、流体五种宏观土体状态的变化过程。其中，连续固体指自然地貌下的土体原始形态，此状态下黄土界面也发育，但处于紧闭未松动状态；变形体指水沿黄土界面下渗，松动了界面，到黄土塌陷发生前的土体架空状态；破裂体指黄土界面开裂后，坡体发生整体变形但黄土结构体还未分离斜坡母体的土体分离状态；散体指黄土结构体彻底脱离斜坡母体到形成黄土崩滑的土体溃散状态；流体指崩滑或松散堆积物转化成泥流时的土体流动状态（图16）。

根据这个划分方式，水源型黄土地质灾害链的链生演化机制研究实质是连续固体→变形体转化演变机理、变形体→破裂体转化演变机理、破裂体→散体转化演变机理、散体→流体转化演变机理。在这四个转化过程中，涉及到的黄土灾种有黄土湿陷、地面沉降、地裂缝、塌陷、崩塌、滑坡、泥流。在连续固体→变形体转化过程中涉及到的灾种主要是黄土湿陷、地面沉降，所以此过程主要讨论的是土体的变形机理。在变形体→破裂体转化过程中涉及到的灾种主要是黄土地裂缝、塌陷，所以主要讨论的是坡体的破碎机理。在破裂体→散体转化过程中涉及到的灾种黄土崩塌、滑坡，所以此过程主要讨论的是黄土坡体的滑移及结构体的溃散机理。散体→流体转化过程中涉及到的灾种主要是黄土泥流，所以此过程主要讨论的是黄土体的流动机理。

5 结论

黄土灾害呈链式发展，表现出随机性，差异性，多样性。文中系统性的定义了黄土地质灾害链，总结了各灾种之间的因果互馈关系以及演化特征，并且分析了黄土界面与水源型黄土地质灾害链的互馈过程以及土体状态变化过程，可以为细化黄土地质灾害链的断链措施以及防灾减灾工作提供相关技术支撑。主要得出以下结论：

（1）分别从成因、因果关系、灾变机制上对黄土地质灾害链进行了分类：从成因上可以分为内动力黄土地质灾害链、外动力黄土地质灾害链、人为黄土地质灾害链、复杂动力黄土地质灾害链；从因果关系上可以分为伴生黄土地质灾害链，派生黄土地质灾害链；从灾变机制上可以分为水源型黄土地质灾害链，力-水源型黄土地质灾害链、震源型黄土地质灾害链。

（2）基于黄土地质灾害链的演化特征，总结了黄土地质灾害链有4大主要特征：1）复杂变化性；2）水作用明显；3）时效性和周期性；4）放大效应和衰减效应。

（3）黄土界面是灾害链启动和演化过程的主要控制因素，黄土界面不断分解而后再生然后再分解的循环一直参与了水源型黄土地质灾害链整个演化过程。巨观界面控制地貌演化的过程发生在灾害链的孕灾阶段。微观界面控制颗粒分布、细观界面控制土体状态、宏观界面控制坡体结构这3个过程发生在灾害链的激发和成灾阶段。

（4）水源型黄土地质灾害链就是天然黄土边坡连续发展到黄土泥流的过程，土体也从近似固态的稳定状态发展到了近似液体的流动状态。从土体状态的变化状态出发，其演化过程可以概括为连续固体、变形体、破裂体、散体、流体5种宏观土体状态的变化过程。

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On loess geohazards chain（1）

MA Penghui 1，2，3 ，PENG Jianbing 1，2，3
（1.Key Laboratory of Western Mineral Resources and Geological Engineering Ministry of Education，Xi'an 710054，China；2.College of Geology Engineering and Geomatics，Chang'an University，Xi'an 710054，China；3.Academy of Yellow River Sciences of Shaanxi Province，Xi'an 710054，China）

Abstract： With the implementation of major strategy“the development of the western region in China”and“The Belt and Road”has been carried out in the Chinese Loess Plateau.In the combinion between these external factors and water，the loess disasters always occurred one by one，then forming the complex loess geohazards chain.The loess geohazards chain is a hot and new topic in the field of loess disaster research.The disaster effects brought by the loess geohazards chain always charactered by deeper concealment，wider impact，and stronger destructiveness.Comprehensively considering the attributes of the loess geohazards chain itself，we summarized the basic types of loess geohazards chain.According to the characteristic distinctions and initiating connections among these loess disasters，we summarized the mode and chain structure of the loess geohazards chain.On this basis，the mutual feedback process between the loess interface and loess geohazards chain was analyzed.And the change process of soil state and the gradual chain evolution process of the loess geohazards chain were discussed.The results would help to deepen the understanding of the transformation mode and evolution law of the loess geohazards chain.

Key words： loess geohazards chain；basic type；evolution mode；evolution process；soil state

作者简介： 马鹏辉（1990-），男，讲师，博士，主要从事黄土滑坡和黄土灾害链研究.E-mail：spawnkobe@163.com

通讯作者： 彭建兵（1953-），男，中国科学院院士，教授，博士，主要从事灾害动力学、松散层大变形方面的研究.E-mail：dicexy_1@126.com