堆積物の形態と実験室地滑りの伝播に対する傾斜角の影響
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堆積物の形態と実験室地滑りの伝播に対する傾斜角の影響

Oct 19, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 9452 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

地すべり堆積物は、横尾根や X 字型の共役谷などの表面特徴を示すことがよくありますが、その物理的形成の起源はよくわかっていません。 堆積物の形態を研究するために、実験室研究は通常、最も単純な地滑りの幾何学形状、つまり、水平面上で滑り塊を加速する傾斜面にすぐに続いて減速することに焦点を当てます。 しかしながら、既存の実験は、傾斜角θの限られた範囲についてのみ行われている。 ここでは、最先端の 3D スキャナーを使用して測定された、低摩擦基盤に沿った実験室地滑りの運動学と堆積物の形態に対する θ の影響を研究します。 低いθ(30°〜35°)では、地滑り堆積物上の突き上げによって形成された横尾根が見つかります。 適度なθ (40° ~ 55°) では、共役トラフが形成されます。 モール・クーロン破壊モデルは、私たちの実験と自然地滑りと一致して、X 字型の谷によって囲まれる角度を 90° − φ (内部摩擦角 φ として) と予測します。 これは、三軸せん断応力に関連した破壊により共役トラフが形成されるという推測を裏付けています。 高いθ(60°~85°)では、斜面から水平面への移行中に滑り質量の後部が前部に衝突するため、二重隆起形態が形成されます。 地滑りの全体の表面積は、下降運動中に増加し、その後、滑走中に減少します。

地滑りは、特に機動性が高いために長距離にわたって流出する場合、非常に破壊的なものとなる可能性があります1、2、3、4、5、6、7。 現地調査とは別に、単純化された地滑り形状の物理モデルを構築し、それらについて室内実験を実行することによって、その流動挙動を研究することができます8、9、10、11、12。 特に興味深いのは、地滑りの堆積物の形態です。なぜなら、それは、地滑り中に作用した粒状のプロセスに関する情報を伝えるからです。

これまでの物理モデル実験 13、14、15、16、17、18、19、20 および現地調査 16、17、21、22、23 により、地滑りのさまざまな堆積形態とその物理的起源が明らかになりました。 たとえば、堤防の形成は、閉じ込められていない乾燥した粒状の流れの側方境界近くの静的ゾーンに関連付けられています24。 また、流れの方向に対して垂直に形成される一般的に発生する横方向の隆起は、圧縮に関連した表面特徴であるという意見も広く受け入れられています 17、18、21。 しかし、いくつかの大規模な地滑り堆積物の表面で観察される共役トラフ(つまり、特徴的な X 字型の表面構造)の物理的起源は、あまり明らかではありません。 Wang ら 21 と Zhao ら 25 は、現地調査に基づいて、地滑りのランナウト中の輸送に平行した圧縮と半径方向または横方向の広がりとの相互作用によってそれらが形成され、後者は三軸せん断応力を引き起こすと推測しました。 この推測が真実であれば、地滑りのランナウト中の圧縮は、初期の斜面からより平坦な斜面に移行する際の突然の減速の結果であるため、地滑りの初期の加速度が形成過程で重要な役割を果たすことを意味します。ランナウト地形。 これは、初期傾斜角が共役谷の発生を制御する重要なパラメータであることを示唆しています。 この論文の目的の 1 つは、物理モデル実験によってこの仮説を検証することです。

これまでの多くの実験室研究では傾斜面の形状を調査していました10,26,27,28,29,30,31,32,33が、地滑りの形状、つまり地滑りの形状、つまり地滑りからの突然の遷移17,18,34または滑らかな遷移12,16を調査したものはほんのわずかでした。傾斜面からより平坦な振れ地形まで。 しかし、後者の研究のほとんどは、堆積物の形態ではなく地滑りのダイナミクスに焦点を当てていました。 唯一の例外は Shea と van Wyk de Vries16 で、彼らは堆積物の形態のみを研究しましたが、共役トラフは特定しませんでした。 さらに、地滑りの形状に基づいたこれまでのすべての実験室研究では、広範囲の斜面角度が考慮されていませんでした。

ここでは、傾斜角度を 30° ~ 85° の間で変化させて、地滑りの形状に基づいて室内実験を行います。 傾斜角 70° から 90° の粒状流は、海岸地域の崖雪崩や白亜流など、自然界で実際に発生することに注意してください 19,35。 地滑りの進化を記録するために、2 台の高速カメラと高度な 3D スキャナーを使用します。

私たちの実験の焦点は、地滑りのダイナミクスと堆積物の形態、特に共役トラフの両方にあります。 私たちの目的は次のとおりです。(1) 斜面角度による地滑り運動パラメータと状態の変化を調査する。 (2) 堆積物の形態に対する傾斜角の影響を決定し、表面特徴、特に共役トラフの形成の背後にある物理的メカニズムを特定する。 (3) 運動全体における滑り質量の長さ、幅、面積の時間的変化を調査します。

実験室地滑りの運動過程と堆積物の形態を研究するために、砂場実験が行われます(図1)。 実験装置の構築にはプレキシガラスが使用されており、傾斜板、水平板、砂容器、3D スキャナー、2 台の高速カメラの 5 つの部分で構成されています。 砂場の高さを調整するために、一対の砂場トラックを傾斜板の上に置きます。 傾斜板と水平板の長さは1.5m、幅は1.2mです。 傾斜角度は30°~90°の間で変更できます。 座標系は図 1 に定義されています。x は地滑りの平均運動の方向を示し、z は上向きの鉛直方向を示します。 サンドボックスの固定体積は \(3.6 \times {10}^{-3}\) m3 です。 これは、砂を放出するために素早く開くことができるゲートで構成されています。 3 次元 (3D) スキャナー (F6 Smart、MANTIS VISIONS) は、8 フレーム/秒、1.3 メガピクセルの解像度で動作します。 地滑り運動の全過程において、上面の3次元座標データを0.1mmの精度で取得します。 これは 3 つのレンズで構成されています。下部の 1 つはスライディング マスに向けて近赤外 (NIR) 光を放射し、上部の 2 つのレンズは後方反射した NIR 光を受け取り、もう 1 つはカラー画像を生成できます。 受信したNIRデータは、表面形態の3D雲データに変換されます。 3D データは、立体視差とアクティブ三角測距の原理に従って生成されます13、14、36。 2 台の高速カメラ (60 フレーム/秒、解像度 0.4 メガピクセル) を使用して、各実験の終了時に画像を収集します。 1 台は可動カメラ棚に設置されており、鳥の視点から保管写真を撮影できます。 もう 1 つは水平プレートの前面に固定されており、水平方向に見えます。

物理模型実験に使用する装置。

地すべり材料としては中細粒珪砂(図2挿入図)を使用する。 その粒度分布 (図 2) は平均 0.18 mm、不均一係数 \(C_{{\text{u}}} = D_{60} /D_{10} { = }2.39\) を示し、曲率係数 \(C_{{\text{c}}} = D_{30}^{2} /(D_{60} D_{10} ){ = }1.19\)、ここで Dn は n のサイズを示します粒子の割合が % を超えないこと。 直接せん断試験で測定した粒子の単位質量当たりの表面積は 0.02 m2 kg−1、砂の内部摩擦角 φ は 36°です 37,38。 プレートと砂との界面の摩擦係数は0.42です。

実験材料の粒度分布(挿入図:中細の珪砂の画像)。

各実験の前に、傾斜板、水平板、および砂箱の内部を静電気防止液体で拭きます。 液体が乾燥した後、砂は 3 つの別々のステップで砂箱に充填され、均一性を確保するために圧縮が中断されます。 次に、サンドボックスはゲートで閉じられ、各実験の開始時にすぐに開くことができます (図 1)。 質量 5.4 kg の 3.6 \(\times\) 10–3 m3 の砂を含む完全に満たされた砂箱は、各実験で質量中心の初期高さが 0.7 m になるように配置されます。トラックのペア (図 1)。

実験におけるランダム誤差を定量化するために、50°の傾斜で 7 つの校正テストが実行されます。 次に、傾斜角度を30°から85°まで5°刻みで変化させて実際の実験を行った。 すべての実験は少なくとも2回実行され、形態パラメータ、つまり最大堆積長さ、幅、深さ、堆積面積、長さと幅の比、および周囲面積比が記録されます(図3)。 両方の実行の平均に対するこれらのパラメータの差のいずれかが、キャリブレーション実験のそれぞれの値より大きい場合 (図 4)、3 番目の実験が実行されます。 次に、3 つの実験のうち、互いの差が最も小さい 2 つが選択されます。

当研究室の地滑りの堆積物形態の図:Lm = 最大長(xoy 平面上の最後部から前部までの投影長)。 Wm = 最大幅。 Dm = 最大深さ。 A = 水平面に投影された面積。 C = 堆積物の円周。 θ = 傾斜角; H = 砂場の崖の高さ。 Hc = サンドボックスの重心の高さ。 L = 振れ距離; Li、Wi、Ai = 運動中の滑り質量の長さ、幅、面積。

校正実験。 円は特定の実行の測定値に対応し、ひし形はすべての円の平均に対応します。 黒い線は分布を大まかに視覚化します。

滑り質量の形態は時間と傾斜角によって変化します。 ただし、全体的な定性的な動作は、30° ~ 35°、40° ~ 55°、および 60° ~ 85° の傾斜角度間隔のそれぞれで類似する傾向があります。 そこで、代表的な事例として、30°、50°、80°における地滑りのスナップショットを示します(図5)。 30°では、地滑りはほぼ一定の幅の薄くて比較的均一な塊として広がり、傾斜プレート上に堆積物を残します(図5a)。 50°では、滑り質量は扇風機のように下向きに伝播しながら横方向に広がります。 傾斜したプレート上を伝播するときのその厚さのプロファイルは不均一で、中心線の周りにはっきりと見える隆起があり、側面には砂が少なくなります。 しかし、傾斜板には堆積物がほとんど残りません(図5b)。 80°では、滑り質量がほぼ自由落下するため、傾斜プレート上の扇形の膨張は減少します。 傾斜したプレート上のその厚さのプロファイルは非常に不均一です (図 5c)。 さらに、後方からの滑り質量の二次衝撃により、主堆積物の前に薄く広がった層が形成されます(振れの測定時には考慮されません)。

(a) 30°の傾斜角での実験室地滑りの運動プロセス。 (b) 50°、(c) 80°。

振れ(L、図 3 のように定義)は、傾斜角 θ: \(L = ( - 19.58\theta /^\circ + 2103.49)\) mm に応じて直線的に減少します (図 6)。

実験室の振れは、さまざまな斜面角度で地滑りを起こします。

滑動質量の変位は、その前面と開始位置 (砂箱の底) との差として定義されます。 時間後の一次導関数と二次導関数は、それぞれ速度と加速度です。 さらに、地滑り前線の伝播期間は、滑り塊の前線が移動を停止する瞬間に基づいて定義されます。 4 つの動的パラメータすべてを図 7 に示します。30°~35° では、地滑りは均一加速、等速、減速の 3 段階を示し、これは低い傾斜角での以前の実験室研究と一致しています10、41、42。 最初の 2 つの段階は、滑り質量が斜面の破断に遭遇する前です (矢印と垂直破線で示されています)。 40° ~ 55° では、加速段階は均一な加速段階と、あまり顕著ではありませんがそれでも識別できる、減少率の加速段階に分けることができます。 60 度から 85 度では、地滑りは等速加速段階で最高速度に達し、その後、地滑りの前線が斜面の切れ目に遭遇すると、ほぼ即座に減速段階に入ります。 ただし、80°~85°では、減速段階で短時間の二次加速エピソードが発生します。 この現象は、図5cで強調表示されている波と密接に関連しています。この波は、水平プレート上にすでに蓄積されている堆積物に対する滑り質量の後部の衝撃によって形成されます。 次に、この後部は主堆積物を飛び越えて、薄く広がった二次前部層を形成します。

さまざまな傾斜角度に対する動的パラメータの時間発展。 オレンジ色の矢印と垂直の破線は、滑り塊が斜面の破断点に到達する瞬間を示します (挿入図: 地滑りの前線継続時間と斜面破断点に到達する瞬間)。

一般に、加速と減速の交互の段階は応力変動の兆候であり、Roche ら 43 および Bachelet ら 44 によってすでに観察されています。

滑り質量の長さ、幅、面積は図 3 に示すように定義されます。長さと面積は両方とも、時間の経過とともに徐々に増加しなくなり、最終的には減少する傾向があります (図 8)。ただし、そのようなことはほとんどありません。大きな傾斜角 θ \(>\ほぼ\) 60° では面積が減少します。 増加中、長さまたは面積の変化率は傾斜角と正の相関関係にありますが、最大長または面積は負の相関関係を示します。 興味深いことに、θ \(>\ほぼ\) 60° の最大の長さと面積の値は、傾斜角にほとんど依存しません。

さまざまな傾斜角度での形態パラメータの時間発展。 破線は、地滑りの前面が斜面の切れ目まで到達していることを示しています(図 7 を参照)。

滑り質量の幅の時間変化は、3 つの異なる段階を経ます。 最初の段階では、幅はサンドボックスの幅とほぼ同じです。 第 2 段階では、幅は最大 (つまり、最大堆積幅) まで増加し、50° ~ 75° では急速に増加しますが、他の傾斜角度では増加率が比較的低くなります。 第 3 段階では、スライディングマスは最大幅を大きく変えることなく前方に移動します。

図8の挿入図は、(図7の挿入図では前方のみであったのとは対照的に)あらゆる場所で全体の動きが停止する瞬間に基づいて定義された地滑りの伝播期間と斜面角度との関係を示しています。

地滑りの堆積パラメータを斜面角度の関数として図9に示します。

図3に定義されている実験室地滑りの堆積物形態パラメータ:(a)最大長、(b)最大幅、(c)最大深さ、(d)面積、(e)長さと幅の比。 (f) 円周面積比。 80°〜85°では、主堆積物に加えて、薄く広がった堆積物からなる二次フロントが存在します(図5c、14および10c、dを参照)。

横方向の隆起は堆積物の表面に30°〜35°で広く発達しています(図10a)。 堆積物中心上のそれらは地滑りの平均運動方向 (x 軸方向) に対して垂直に配向されており、堆積物側面上のそれらは x 方向に対して角度を示します。 後者は前者よりも密に分布しており、低い傾斜角だけでなく、55°までの中程度の傾斜角でも分布しています(図10b)。 堆積物は舌状に水平プレートを貫通しますが、後部は傾斜プレート上に残ります。

さまざまな傾斜角における実験室地すべり堆積物の表面形態: (a) 低い傾斜角、(b) 中程度の傾斜角、(c) 高い傾斜角。 (d) 等高線図。 (a) ~ (c) のグリッド間隔は 5 cm です。 (d) の軸は長さを mm で示します。

横方向の隆起の密度は40°〜55°で減少します(図10b)。 それらは現在、主に堆積物の側面(図11で拡大)、特に50°〜55°で観察されており、平均運動方向に対してますます回転しています。 しかし、波状の X 字型の表面特徴、いわゆる共役トラフ (図 11 で拡大) は現在、堆積物表面に広く発達していますが、40°では初歩的なものにすぎません。 それらは主に堆積物の前面と中央で観察されますが、傾斜角が増加するとさらに奥に向かって広がります。 堆積物の境界は依然として舌状ですが、もはや傾斜プレート上に残存物を残しません。

横方向の山と45°の共役谷。

60°〜85°では、堆積物の表面に共役の谷も横の尾根も観察されませんが、かすかな波状の形状があるように見えます(図10c)。 以前、これらは Roche らによっても観察されました 43。 さらに、堆積物は現在、特に 75°で 2 つの顕著な隆起を示しています(図 10d))。その間に谷があります。 私たちは以前の研究 45 といくつかのフィールドデータ 35,46 で同様の二重隆起形態を特定しました。 主要な鉱床の前部の境界は丸いように見えます。 全体として、傾斜角が増加するにつれて、後部の境界は円錐形から直線に徐々に変化し、前部の境界は舌状から円形に徐々に変化します。

中心線の形態プロファイルは、30°〜55°に単一のピークを示します(図12a、b)。 重心の縦方向の位置は、傾斜角度の増加に伴って最初は前方に、次に後方に移動しますが、その垂直方向の位置は全体的に減少します。 60°〜85°で、プロファイルは2つのピークを示します(図12c、図10c、dと一致します)。一方、重心は前方と下方に移動し(θ = 60°–70°)、次に後方と上方に移動します(θ) = 70°–85°)。

さまざまな傾斜角(80°〜85°で薄く広がった追加堆積フロントを除く)での実験室地すべり主堆積物の中心線形態プロファイル:(a)低い傾斜角、(b)中程度の傾斜角、(c)高い傾斜角。 重心は図 10d の等高線図から計算されます。

滑り質量が占める面積は、その影響範囲の尺度になります47。 私たちの結果は、その経路に沿った表面物質の浸食がなければ、たとえ制限されていない地形に沿って伝播する場合でも、自然地滑りの影響範囲はその初期の広がりによって強く制限されることを示しています。 特に、その占有長さと占有面積は、斜面破壊の瞬間近くで最大値に達した後、深さの増加に伴い減少し、したがって基礎せん断応力が減少します。

横尾​​根、共役谷、二重隆起は、私たちの実験室での実験だけでなく、自然の地滑りでも観察されています5、21、35、48。 したがって、私たちは実験から収集したおそらくそれらの物理的形成の起源について議論します。

傾斜角30°〜55°の実験室で形成された横尾根(図10a、b)は、Luanshibao地滑りなどの自然地滑りの堆積物でも観察されます(図13a、b、c、d) )およそ 45°の傾斜角を有する(中国四川省チベット高原、図 13b、c)49。 実験と同様に、堆積物の中央部分の横尾根は平均運動方向に対してほぼ垂直ですが、側面の尾根は鋭角に回転しています。 横リッジの形成は、摺動質量体に前部の抵抗と後部の推力が相互に作用する推力構造に似た応力状態と密接に関係していることが知られている18,21,25。 滑り質量の側面上のそれらの回転と高密度は、その中心に対する低い速度の大きさと異なる速度方向によるものであり、側面上の材料がより強い圧縮を受けることになる。

中国四川省のチベット高原にあるルアンシバオ地滑り堆積物の形態。 (a) Luanshibao 地滑りの画像 (Google Earth より)。 (b) 横方向の尾根。 (c) 共役トラフ。 (d) ハンモック。

波状の形状の物理的起源は、形態学的に類似しているにもかかわらず、より小さな傾斜角で形成される横尾根の物理的起源とは異なります。 一般的に言えば、横尾根の形成は、地滑り速度が比較的小さい穏やかなプロセスであり(図5aおよび図14a)、それに伴う粒状の流れは液体状です。 対照的に、波状の形状の形成は、衝撃による滑り質量の跳躍により比較的大きな地すべり速度を伴う急速なプロセスであり(図5cおよび図14b)、関連する粒状の流れはガス状です。 さらに、横尾根の形成中、フルード数 \(u/\sqrt {gh}\) (u は粒子速度、h は堆積物の平均高さ) は約 0.693 より小さく、重力が作用していることを示しています。慣性力よりも重要な役割を果たします。 ただし、波のような形状の場合、 \(u/\sqrt {gh}\) は約 1.291 より大きく、慣性力が支配的な役割を果たしていることがわかります。

横尾​​根 (a) と二重隆起 (b) の形成におけるさまざまな段階での滑り質量の概略図。

Wang ら 21 および Zhao ら 25 は、現場での調査に続いて、共役トラフの形成に関する異なるメカニズムを提案しました。 Wang ら 21 は、共役トラフが輸送と並行して圧縮され、滑り質量が半径方向に広がることによって形成されることを示唆しました。 対照的に、Zhao ら 25 は、それらの形成は運動中の滑り質量の 3 軸応力状態によるものであると考えています。 この仮説に基づいて、X 字型の谷で囲まれる角度を次のように予測します。モール・クーロン破壊基準によれば、三軸せん断応力 \(\left によって堆積物のミクロ単位が破壊されると粒状運動が発生します) | {\sigma_{1} { - }\sigma_{3} } \right|/2\) \(\tan (\varphi ) \times (\sigma_{1} + \sigma_{3} )/2\ を克服)、ここで φ は堆積材料の内部摩擦角、\(\sigma_{1}\) と \(\sigma_{3}\) はそれぞれ最大主応力と最小主応力です。 破壊直前のせん断面の方向は \(\sigma_{1}\) の方向に対して 45° − φ/2 の角度で傾きます。 つまり、三軸せん断による破壊により X 字型の谷が形成されると仮定すると、「X」で囲まれる角度は 90° − φ となるはずです。 この予測は、我々の実験で測定された角度 54° (φ = 36°) および、より抵抗性の高い表面材料で構成される Luanshibao 地滑りの 50° (φ = 40°、Dai ら 49) と一致しています。 したがって、三軸せん断応力によって堆積物表面の谷が共役して形成されるという Zhao らの命題 25 は、我々の実験と Luanshibao 地滑りによって強く裏付けられています。 ルアンシバオ地滑り中の谷の形成はおそらくその液状化した基盤に関連していることに注意してください5,21。これは私たちの低摩擦基盤の実験に匹敵します。 実際、私たちの以前の実験室での荒れた基盤に沿った地滑りや、ほとんどの自然の地滑りでは、谷は形成されないようでした。 さらに、Luanshibao 地滑りの曲率形状はかなり滑らかで、突然の斜面の崩壊を示しません。 このような滑らかな形状は、より低い傾斜角での谷の形成に有利であると考えられます。 Luanshibao 地滑りの平均傾斜角度は約 33°で、Shea と van Wyk de Vries による実験の傾斜 16 も谷を示しているようです (彼らの図 8J) は、平均 30°でした。

最終的な堆積物の形態は、新たな応力破壊によって新しく出現した共役トラフと下流に伝播する古いトラフとの相互作用によって形成されます(図15)。 彼らの結成に関する利用可能なビデオは補足資料に示されています。

共役トラフの形成過程 (\(\alpha\) = (90° − φ)/2): 共役トラフの進化 (a) と応力状態 (b)。

さらに、我々は、中程度の傾斜角で傾斜プレート上にバンプが形成されるが(図5b)、低い傾斜角や高い傾斜角では形成されず、その後水平プレート上および水平プレートに沿って伝播するバンプが、共役トラフを形成する理由であると仮説を立てます。 それらは後流の粒状流を妨げる障害物を構成し、それによって破損が発生しないように平均流れ方向に十分に大きな圧縮応力を生成します。

複数の隆起形態は、Roche ら 43 の円筒実験でも観察されており、持ち上げられた円筒から砂が急速に放出され、その後、平板上に自由に落下しました。 十分に高い落下高さの場合、衝突位置を周回する異なる半径で 2 つ以上の円形の隆起が形成されました。 Roche ら 43 は、これはすでにプレートに到達し、ほぼ静止した浸食可能な表面を形成した砂に、後に落下する砂が影響を与えたためであると提案した。 すべての砂が動かなくなると、交互の山と谷が堆積物の表面全体に分布しました。 この形態は傾斜角度が大きくなるほど、つまり水平プレートへの直接の自由落下に近づくほど顕著になるため、二重隆起の形態も同様の理由で形成されたと考えられます。 滑動質量の後部が水平プレート上にすでに沈んでいる前部に衝突すると、前部は前方に押し上げられ、波状のパターンを形成します(図 5c および 14b)。 同様の波状の粒状物質の前方への押し寄せが、Mangeney ら 29 および Edwards と Gray28 による実験室実験でも観察されたことに注意してください。

私たちは、広範囲の斜面角度における一境界地滑り形状の物理モデルに基づいて、実験室での粒状流実験を実施しました。 これらの実験から得られた主なポイントは次のとおりです。

実験室の地滑りは、異なる傾斜角で異なる運動特性を示します。 低い傾斜角では、その動作は等速加速、等速、減速の 3 段階で構成されます。 適度な傾斜角では、その動作は均一な加速、減少率での加速、および減速の 3 つの段階で構成されます。 高い傾斜角では、その動作は均一な加速と減速の 2 段階のみで構成されます。 地滑りの振れは、斜面角度が増加するにつれて減少します。

滑り質量の長さと面積は、最初に増加し、その後、動作全体を通じて減少します。 それらの最大長と最大面積は、傾斜角が増加するにつれて減少します。 最大地すべり幅もございます。 この値に達すると、滑り質量はそれ以上幅を大きく変えることなく伝播します。

低い傾斜角では、圧縮による過剰な押し込みにより、結果として得られる堆積物の表面に横方向の隆起が広く発達します。 適度な傾斜角度では、X 形の共役谷が形成されます。 モール・クーロン破壊モデルは、私たちの実験と自然地滑りと一致して、「X」で囲まれた角度を 90°−φ (φ は内部摩擦角) と予測します。 これは、三軸せん断応力に関連する破壊により共役谷が形成されるという Zhao ら 25 の推測を強力に裏付けるものであり、なぜこれらのパターンが中程度の傾斜角でのみ観察されるのかについての説明も提供します。 高い傾斜角では、堆積物は二重隆起形態を示します。これはおそらく、同様のパターンが以前に観察されている自由落下状態と非常に類似しているためです43。

この研究の結果を裏付けるために使用されたデータは、この論文に含まれています。

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この研究は、助成金番号 42177155、41790442、および 41702298 に基づく中国国立自然科学財団特別基金からの財政的支援がなければ不可能でした。

浙江大学海洋大学、舟山市、316021、中国

ヤン・ビン・ウー & トーマス・ペッツ

西安科学技術大学地質環境学部、58 Yanta Middle Road、Xi'an、710054、中国

チャオ・ドゥアン&チン・チャン

コールグリーン開発のための地質学的サポートの陝西省重点研究所、西安、710055、中国

チャオ・ドゥアン&チン・チャン

長安大学地質工学・地質学部、西安、710054、中国

ジャン・ビン・ペン

教育省西部鉱物資源および地質工学の主要実験室、長安大学、西安、710054、中国

ジャン・ビン・ペン

東海研究所、舟山市、316021、中国

トーマス・ペッツ

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各著者がさまざまな部分に貢献しており、以下にリストします。概念化: Y.-BW および ZD、資金調達: ZD、実験と分析の実施: Y.-BW、ZD、J.-BP、および QZ。 執筆:Y.-BWZD、TP

Zhao Duan または Thomas Pähtz への通信。

著者らは、この論文で報告されている研究に影響を与えた可能性がある既知の競合する経済的利益や個人的関係を持っていないことを宣言します。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

補足ビデオ1.

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転載と許可

Wu、YB.、Duan、Z.、Peng、JB. 他。 堆積物の形態と実験室地滑りの伝播に対する傾斜角の影響。 Sci Rep 13、9452 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-36554-x

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受信日: 2023 年 3 月 10 日

受理日: 2023 年 6 月 6 日

公開日: 2023 年 6 月 10 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36554-x

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