[圖文]地質學家稱『天坑』屬正常現象地陷與2012無關















『天坑』可以預測,也可以修復;而最近頻頻地陷也不是因為這一現象正變得頻繁,只是媒體的關注變多了。


5月30日,危地馬拉市中心的街道,在短短幾分鍾內塌陷出一個直徑20米、深30米的大坑,將一幢3層樓高的服裝廠活生生地『吞』了下去。危地馬拉『天坑』的出現在全世界范圍內引起熱議,而在地質學家道格·格烏澤看來,卻是再正常不過的現象,『天坑』可以預測,也可以修復;而最近頻頻地陷也不是因為這一現象正變得頻繁,只是媒體的關注變多了。


在地面挖出一個直徑20米、深30米的大坑,需要多長時間?答案絕不可能是幾分鍾,這樣的『速度』絕非人力可為。5月30日,危地馬拉市中心就出現這樣『鬼斧神工』的一幕:在短短幾分鍾內,街道表面出現一個深達30米的大坑,將一幢3層樓高的服裝廠活生生地『吞』了下去。雖然當時服裝廠已經關閉,沒有人員傷亡。但是據目擊者稱,有人在街邊的電話亭中打電話,事發後,電話亭也一同被『吸』入洞中。據悉,當地政府已經找到一名遇難者的遺體,估計洞的最深處可能超過60米。


危地馬拉出現這樣的奇觀,立刻在全世界范圍內遭到了熱議。與此同時,世界范圍內似乎都在發生地面塌陷。僅在中國,6月份就已經發生四五起類似事件,分布在不同的省份。而美國、澳大利亞也爆出同樣的新聞,中國網友將這些或大或小的『洞』稱為『天坑』。為什麼地面會平白無故地出現塌陷?難道是某些災難的前兆?更令人感到不安的是,危地馬拉的巨型地陷和火山爆發幾乎同時發生。網友們驚呼,難道『2012』真的要來臨了麼?


面對這樣的疑問,美國密蘇裡州立大學地質學家道格·格烏澤卻表現得很坦然,他告訴記者,『對我們科學家來說,這是很正常的事情。』暴風雨是危地馬拉地陷的原因『首先你要了解地陷發生的原因,』格烏澤告訴記者,『形成地陷的原因有兩種,但是都和水有關系。』


一種是『水的侵蝕作用』。地下水流在地層中流動,不斷地沖刷岩石和土壤。在這個過程中,地層被一點一點侵蝕,岩石和土壤的小顆粒會被水流沖走,逐漸在地底下形成一個中空的洞。洞上方的岩石、泥土會不斷掉落下來,而水流則繼續沖刷、帶走這些物質。洞逐漸變大,最終在地表打開洞口。


第二種是『水的溶蝕作用』。這種地陷又稱為『喀斯特地陷』。雖然地陷形成的過程是一樣的,但是水在其中扮演了不同的角色。地下水在沖刷地下岩石和土壤的同時,還會溶解地下岩石,這兩種方式共同作用,造成了地底的空洞。而網友口中所說的『天坑』其實是一個專業術語,主要是指此類喀斯特地陷。


如此說來,網友們將危地馬拉的地陷稱為『天坑』並不准確。格烏澤教授認為,危地馬拉地層主要是由相對松散的火山噴發物組成的。『這些火山噴發物並不會被水溶蝕,相互之間的粘合性也很差,所以是非常容易被水沖刷走的。』在危地馬拉地陷發生的前一天,熱帶風暴『阿加莎』剛剛登陸危地馬拉城,由此帶來的暴雨很有可能是造成此次地陷的主要原因。


而相比於內陸地區,沿海城市在夏季更容易受到暴風雨的襲擊。這是否意味著沿海城市發生地陷的可能性更大呢?研究者發現,早在2007年,危地馬拉就曾發生過一次地陷,地點距離此次不遠。格烏澤教授認為這樣的說法並不准確。他告訴記者,地下水流溶解、沖刷岩石,是大多數地陷形成的原因。因此,最容易發生地陷的地方,應該是那些既有濕潤氣候,而當地岩石又容易被水侵蝕、溶解的地方。因此,沿海城市不一定更容易遭受地陷危害。他同時介紹道,在美國,只有佛羅裡達州的坦帕市,是較容易發生地陷的沿海城市。至於上海,格澤烏教授說,『我並不清楚上海地底的岩石類型,不過我估計上海應該沒有什麼危險。因為如果上海是地陷高發區的話,我肯定已經聽說了。』


由於中國今年多處發生『天坑』災害,很多人擔心這些地陷會與地震相關。格澤烏教授解釋道,地陷大多是水流作用的結果。因此,雖然地陷都是在很短的時間內發生。但是要在地底下形成一個洞,卻要花費不少時間,『很多喀斯特地陷在人類出現之前就形成了,但地表的坍塌可能只需要幾分鍾的時間。』而地震卻是地質構造改變的結果。這兩者之間沒有必然聯系。格澤烏教授幽默地表示,『我唯一能想到他們之間的聯系就是都會引起房屋倒塌。事實上,地震時會導致地層岩石變松散或者出現縫隙,這樣地下水流更容易帶走這些物質,引發地陷。』


可以預測的地陷


地陷雖然和地震沒什麼關系。但有時候造成的危害卻不小。主要是會造成房屋的塌陷和損壞,這次危地馬拉地陷將服裝廠『吞』了進去就是一個極端的例子。在美國,甚至有專門為地陷造成房屋損壞而理賠的保險公司。既然如此,現在是否有成熟的技術預測地陷呢?格澤烏教授笑著告訴記者,『這正是我的工作。』


傳統預測地陷的方法是,科學家們繪制出岩石類型地圖,標記出哪裡的岩石容易被溶解。連續的、整體的喀斯特地形區,就是容易發生地陷的地方。但是這種預測並不精確,因為范圍實在太大。而科學家們正在研究岩石層中的裂隙情況,來更精確地預測地陷。


地陷的形成和水脫不了關系。地底岩石層中存在一些裂隙,地下水流進入裂隙侵蝕、沖刷岩石。而地下水流終究要流向地表河流,這些岩石層中的裂隙組成了地下水流的『排水管道』,成為地下水流通往山間小溪、河流的通路。在形成山脈的過程中,地塊碰撞所產生的壓力能造成岩石層中長距離的裂隙,從數十米到幾萬米不等。如果其中有一條裂隙成為了地下水流的『排水管道』,那麼流經這條裂隙的水流就會不斷地侵蝕、沖刷沿途的岩石,導致沿途多個地陷的發生。因此,地陷也表現出了和山脈一樣的特征,有自己的走向。


這就是研究岩石層中裂隙對於預測地陷的作用。格烏澤教授告訴記者,他現在所做的研究就是在岩石類型地圖上再添加一層,這一層能繪制出岩石中的具體裂隙,看看是否能更好地預測地陷形成的『走向』。也有其他的研究者關心裂隙之間的交叉情況,觀察地陷是否最先發生在兩條或多條裂隙相交的地方。『不管怎麼樣,』格烏澤教授說,『我們都在研究最好的方法來預測地陷。』


然而繪制岩石層中的具體裂隙卻不是一件容易的事情。格烏澤教授告訴記者,這項研究的基礎是調查地質結構。他們需要花費大量的時間進行野外考察,尋找裸露在地表的岩石層,觀察岩石層是否出現斷層或是節理,並分析繪制出這些裂隙的走向。『這項工作我已經做了30年了,從我在大學讀書開始就接觸這樣的地質考察。』格烏澤教授說,『我相信這項研究會取得成功的。』


地陷事件沒有變多


作為美國密蘇裡大學地質學教授,格澤烏在研究的同時也會為政府的決策提供意見。


2006年,美國密蘇裡州尼克薩地區發生了一起地陷,格烏澤和他的同事們來到現場調查。這次地陷使得一所住宅的部分坍塌並落入洞中。在現場進行了一番調查後,格澤烏和他的同事們守著這個深30米,直徑3米的洞等了四個小時,然後他們得知幾公裡之外的一條河床上發生了另外一起獨立的地陷事件。由此他們判斷出,地陷周圍十米以內的房屋都是安全的。


修復地陷所遺留下來的坑是一個復雜的過程。修復地陷最好的辦法是在保證地下水流通過洞底的裂隙繼續『排水』的同時,洞壁上的土壤不會繼續塌陷。在美國,許多地方修復地陷,都是先將巨大的石塊塞入洞中,每個石塊的大小可能和一輛汽車差不多。在快要接近地面的時候,換上小一點的石塊繼續填坑。更靠近地面時,需要鋪上一層礫石,最後再填入土壤,在地表種上草地。美國政府不允許在修復好的地陷上方再建造新的房屋,而是往往會把此地作為開放綠地或者公園。


格澤烏教授同時告訴記者,不需要為地陷太過擔心。近幾年,美國、冰島、葡萄牙都出現過可怕的地陷大坑,讓人覺得地陷在全球范圍內變得頻繁。對於這個問題,格澤烏教授笑著說,『我覺得是媒體關於地陷的報道多了,而不是地陷變多了。』隨即他又補充道,『根據我們的研究,近幾年地陷發生的情況沒有增多或者減少。如果大家覺得地陷變多了,那麼很可能是媒體的原因。以前我們去野外考察時,也發現過巨大的地陷。但是卻沒有像這次危地馬拉的地陷引起那麼大的關注。為什麼呢?當你從直昇機上往下拍照時,你會看到一個深不見底的坑。這樣的圖片非常嚇人。很快得到了傳播,讓大家都知道了發生在危地馬拉的地陷。但是事實上,地陷發生的頻率卻並沒有變多。』
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