高速远程滑坡失稳方量大、运动速度快、运移距离远,运动过程中伴随着巨大的能量释放,常常表现出异常高的流动性,一旦失稳,便会对下游造成巨大的破坏,其成因机制、沉积特征、运动学和动力学机理十分复杂,现今依然是地质界最为神秘的现象之一,因此,开展不同类型高速远程滑坡沉积学、运动学和动力学机理的研究,具有极其重要的意义。发育于帕米尔高原公格尔拉张断裂带的塔合曼高速远程滑坡,规模约1.1×10~8km~3,滑动距离长达5.43km,其堆积体表面可见堆积平台、侧缘堤和弧形脊等一系列地形地貌,剖面上可见滑体与下伏原沟谷堆积体间强相互作用所形成的一系列定向排列的压裂卵砾石层,为高速远程滑坡的研究提供了宝贵的地质证据;其表面大型弧形横向脊(简称弧形脊)的展布是继Elm滑坡之后的又一大型高速远程滑坡实例;而下伏定向展布的压裂卵砾石层的展布,虽在其他高速远程滑坡中已有报道,但尚未展开深入研究。本文以塔合曼高速远程滑坡为研究对象,通过开展详细的野外地质调查、遥感测绘和室内分析工作,对塔合曼高速远程滑坡运动路径上所揭示出的各种表面和剖面沉积学特征进行了详细研究,旨在反演滑坡的运动过程,阐述其远程运动机理,为高速远程滑坡的运动学机理研究提供参考。首先,基于遥感影像和野外详查,详细介绍了塔合曼高速远程滑坡运动过程中所形成的堆积平台、侧缘堤、弧形脊、走滑断层等一系列堆积地貌;其次,通过野外测量、室内试验、室内统计和遥感影像分析,研究了滑体沿运动路径上块石破碎与排列和沿深度方向上的沉积构造;然后,结合前人研究成果,分析了碎屑流态化特征对运动过程和内部变形的影响,阐述了各堆积体的形成机理;最后,通过上述分析,反演了该滑坡的运动过程。运用Scheidegger法和超高法计算了滑坡运动速度,结合42个高速远程滑坡实例的统计数据,揭示了该滑坡远程运动的机理。主要得到以下结论:(1)根据在运移过程中不同位置滑体运动特征和块石堆积特征,平面上将滑坡划分为滑源区、流通区和堆积区。滑源区发育三组优势结构面,两组呈“X”型,分别控制滑坡的左右边界,一组为长英质片麻岩片麻理。流通区主要以内部发育三组结构面的大型堆积平台和两侧隆起的大型侧缘堤为主。其中堆积平台整体性好,发育三组产状与滑源区基本相同的优势结构面,堆积平台扰动程度低,是滑体前部滑体与后部滑体能量传递造成的,能量传递是由于两部分滑体的质心垂直落差的差异所形成的,能量传递后,表面形成的拉张断裂是堆积平台的最初形态。侧缘堤是减速停积带两侧已停积的堆积物、侧向减速带侧前方受推挤的堆积物和快速剪切研磨的细颗粒共同堆积形成的,两侧已停积的的堆积体不仅自成渠道约束碎屑流运动,还在阻尼作用下摩擦剪切产出大量细颗粒,粗细颗粒的堆积加固侧缘堤稳定性,受推挤的堆积物逐渐延伸侧缘堤长度。堆积区由四个弧形脊组成,弧形脊形态特殊,脊线呈弧形,是受快速减速停积、侧向扩离作用和差异性剪切作用共同作用形成的。(2)堆积体沿着运动路径颗粒破碎呈“增加-减小-增加”的趋势,有助于推测滑体的停积过程,造成破碎趋势异于其他高速远程滑坡的原因与粗颗粒惯性力或剪切作用有关。弧形脊表面块石优势方位与脊线切线方向平行,反映了滑体内部粗细颗粒的运动状态,被细颗粒包裹的粗颗粒受力矩作用发生转动,转动至平衡状态后,随后随着“介质”的运动而定向运动。根据堆积体不同深度块石颗粒破碎的变化,可将滑体分为硬壳层、主体层和基底层,随着深度的增加,碎屑程度依次增大,竖向上表现为下细上粗的反粒序结构特征。反粒序特征能反映出滑体的内部变形,其中,硬壳层在自重应力作用下,块石颗粒破碎主要沿优势结构面错动和以挤压和碰撞为主的次生断裂为主,破碎为动力机械破碎;主体层应力复杂,颗粒主要破碎形式为压裂、剪切破碎和应力集中破碎,为动力应力破碎;基底层与下伏层直接接触,层内应力状态大而复杂,主要破碎形式为高应力集中破碎和摩擦剪切破碎,为高应力状态下的动力破碎。(3)塔合曼高速远程滑坡运动过程分为三个阶段:碰撞阶段、快速拉伸阶段和挤压堆积阶段。碰撞阶段为地震触发启程的滑体,由于前后部滑体质心的势能损耗不同,发生能量传递。快速拉伸阶段过程为能量传递后的滑体受拉伸作用,后部滑体减速形成堆积平台,前部加速滑体沿着有一定倾角的下伏层加速运动至无侧限约束区域,在较小的侧向扩离作用下,边缘滑体侧向减速停积,位于减速停积带两侧滑体自成渠道约束滑体运动,位于侧向减速带前方堆积体受到推力作用向两侧逐渐推移,延伸侧缘堤,位于稳定碎屑流前方堆积体被卷入滑体内部继续破碎。挤压堆积阶段过程为碎屑流在平坦的、粗糙的下伏层作用下受挤压作用,在逐渐增大的侧向扩离作用下,位于两侧优先沉积的滑体对减速滑体具有阻尼作用,导致滑体连续沉积,形成弧形脊。(4)采用Scheidegger法求得的滑坡最大运动速度为100.02m/s(基于最大运动距离)和37.09m/s(基于质心运动距离),采用超高法求得的转弯处的速度为40.67m/s和10.68m/s。采用超高法所求的速度验证了基于质心运动距离所求速度的准确性,由于塔合曼滑坡下伏层阻力极大,难以短时间内加速至100.02m/s,与塔合曼滑坡实际情况不相符合。塔合曼滑坡属于高速远程滑坡,在高阻力情况下,塔合曼滑坡仍具有远程性的主要原因为体积大、碎屑流流态化、细颗粒减阻、地势开阔平坦、流通区自成渠道等。