地陷危機

一年一度的狂歡節(jié)即將來臨前，美國一座城市的政府接到報告，說城市的地下管道發(fā)生原因不明的塌陷，工程師馬特和市長助理阿利森奉命前往調查，結果發(fā)現(xiàn)由于地層內的可燃物質發(fā)生燃燒，地層下已出現(xiàn)多處空洞。

馬特立即向市政府作了匯報，要求取消狂歡節(jié)游行!負責游行的商業(yè)公司沒有接受政府的建議和警告，照常舉行游行活動。由于游行隊伍的腳步產(chǎn)生巨大震動，引起了路面的大面積坍塌，人員傷亡慘重。

馬特用一種先進的凝固材料填補了地層下的空洞，及時制止了空洞進一步塌陷，幫助城市逃過了這場大劫難。

上面描述的不是真實的故事，而是美國科幻電影《地陷危機》中發(fā)生的事。然而，2010年以來國內外一些地區(qū)出現(xiàn)了奇特的地陷現(xiàn)象，再次引發(fā)了一些人的恐慌。

世界各地多處地陷

在2010年各種地陷現(xiàn)象中，最怪異的要數(shù)發(fā)生在四川省宜賓市的了。從4月27日凌晨開始，宜賓市長寧縣硐底鎮(zhèn)紅旗村和石埡村陸續(xù)發(fā)生地層塌陷，在短短一星期的時間內相繼出現(xiàn)26個大坑，其中最大的一個坑直徑超過60米。

此后，國內又發(fā)生多起地陷現(xiàn)象。

6月3日，廣西壯族自治區(qū)來賓市良江鎮(zhèn)吉利村的大山頭下，因塌陷形成了4個大坑；

6月4日，浙江省黃衢南高速公路突然發(fā)生路面塌陷事故。在路面塌陷形成了一個直徑8米、深度10米的大坑；

6月4日，江西省南昌市昌南大道與迎賓北大道交叉口附近路面突然發(fā)生塌陷，一輛過路小轎車被卡在洞口處

6月5日，浙江黃衢南高速公路江山段路面忽然塌陷形成一個大洞：

6月6日，湖南烈士公園烈士紀念塔東側樓梯旁邊的草叢里塌陷一個10米左右的巨大圓坑；

6月8日，湖南寧鄉(xiāng)多處地面塌陷最大地陷洞直徑80多米……在國外，地表似乎也不平靜。

5月11日，加拿大蒙特利爾一家4口在家收看冰球比賽時，房屋所在的地面突然裂開一道巨大口子，一家人連同整個房屋被裂縫吞噬。第二天，4口人的尸體被找到；

6月1日，受到連場暴雨影響，危地馬拉首都危地馬拉城出現(xiàn)一處地面塌陷，形成一個深60米、直徑30米的地洞。這個巨大地洞吞噬了一幢3層樓的民居，導致1人死亡。

地面塌陷往往會導致地面上出現(xiàn)一個大坑，人們稱這些大坑為“天坑”。其實，從地質學的角度來講，近期出現(xiàn)的大部分坑都是地陷洞，而非真正地質學意義上的天坑。天坑是對喀斯特地貌中出現(xiàn)的深坑的一種專屬名稱。

天坑一般出現(xiàn)在碳酸鹽巖層中，從地下通向地面，四周巖壁峭立。天坑的深度要比

一…

地陷洞大得多，天坑的深度大多為幾百米；而地陷洞的深度一般只有幾米，最深的也不過幾十米。直至201 O年，已經(jīng)被確認的天坑達78個，其中2／3分布在美國。

為什么會出現(xiàn)地陷?

為什么會出現(xiàn)地陷?現(xiàn)在有各種各樣的解釋，有的說是煤礦抽取地下水，有的說是防空洞塌陷，有的說是土地松軟。這些解釋都很有道理，但是都不能消除人們心頭的疑惑，因為近期出現(xiàn)地陷洞的新聞太多了，分布的范圍也不是一個地區(qū)，而是在多個地區(qū)都有發(fā)現(xiàn)。

地陷多發(fā)生在南方

但是，我們考察這些地陷洞的出現(xiàn)位置會發(fā)現(xiàn)，這些地陷洞所處的位置基本上都是在南方。煤礦大省山西抽取地下水厲害吧?可是最近沒有出現(xiàn)地陷洞的新聞。上海是一個沖積出來的城市，土地夠松軟吧，可是沒有發(fā)現(xiàn)地陷洞。

天氣也是誘發(fā)因素

為什么南方集中出現(xiàn)了地陷洞呢?那就得尋找南方共同具有的自然原因。尋找來尋找去，專家們終于發(fā)現(xiàn)了一個比較合理的解釋，那就是干旱。從2009年冬天到201 O年春天，南方多個省市大早，對于那些土地松軟的地區(qū)，大旱之后地表干裂松動。

到了春夏之時，雨水一澆灌，松土變稀，黏稠度加大，就陷了下去。也就是說，近期的地陷主要是由極端天氣引起的。不但國內的地陷洞是由天氣引起的，危地馬拉城的地陷洞也是由天氣引起的。危地馬拉城在出現(xiàn)地陷洞之前，出現(xiàn)了熱帶風暴和暴雨的襲擊。在2007年夏天，危地馬拉城在一場暴雨之后，同樣出現(xiàn)了一個大大的地陷洞。

關鍵是地質結構不穩(wěn)定

既然解釋地陷洞出現(xiàn)的根據(jù)是天氣，那么新的問題又出現(xiàn)了：都是南方，都一樣干旱，為什么有的地方出現(xiàn)地陷洞，有的地方又沒有呢?其實，極端天氣只是出現(xiàn)地陷洞的一個誘因。某處出現(xiàn)了地陷洞，還說明該處的地質結構不夠穩(wěn)定，這些地方一般有地下空洞。

地下空洞的支撐力減弱之后，在天氣的作用下，地表會發(fā)生塌陷。

地下水流失是禍首

為什么會出現(xiàn)地下空洞呢?主要還是地下水的流失，一部分與自然因素有關系，一部分與人為因素有關系，大多與抽取地下水有關。

不少地區(qū)的深層土壤或巖石中也填充著分散的地下水，還有一些地區(qū)有許多暗河和溶洞，這些地方有水的時候就比較“實”，能夠支撐地表土壤的壓力。如果因為干旱大量抽取地下水，或者由于發(fā)展城市、開采煤礦等工業(yè)活動大量抽取地下水，地下就會出現(xiàn)不少空洞和縫隙，對地面的支撐力變弱，地面就塌陷了。

地陷洞多是圓形的

還有不少人對地陷洞的形狀感到疑惑：如果房子發(fā)生倒塌，建材在地面上的分布是亂七八糟的，為什么地面塌陷出現(xiàn)的洞都是圓的呢?有的洞還特別圓，像是圓規(guī)畫出來的。

其實，這與地質力學有關，地面塌陷與房屋倒塌的原因不一樣。房屋倒塌時周圍是空的，而地面塌陷時周圍是實的。周圍的實地會給塌陷土壤一個作用力，不允許土壤不規(guī)則地塌陷。也就是說，地面土壤塌陷時，就像沙子沿著漏斗漏下去一樣，一般是形成一個底小面大的錐形坑，而且表面是較為規(guī)則的圓形。

當然，也有一些地陷洞的洞口并非圓形，這主要是塌陷的下面有巖石，導致塌陷是沿著巖石縫的空隙進行。

地陷坑模擬小實驗

我們還是用兩個小實驗來模擬一下地陷現(xiàn)象吧，以此研究地陷坑的形成原理。

實驗一：我們可以到商店購買幾個不同直徑的漏斗。我們先用木棍或紙條堵住漏斗的小口，在漏斗里裝上一定量的沙子，然后移開木棍或紙條。此時，沒有了支撐物，沙子發(fā)生了“地陷”。我們可以發(fā)現(xiàn)，沙子塌陷的速度與漏斗的大小和沙子的多少有關，漏斗出口越大，沙子裝得越多，塌陷的速度越快。如果我們往沙子里注入足夠的水，我們就會發(fā)現(xiàn)沙子的塌陷速度加快。由此，我們可以得出結論：雨水可以加快塌陷速度。

實驗二：到海邊的沙灘上，在不同的地點挖一些稍大一些的“豎井”，然后從“豎井”中橫向挖掘相同長度而距離地表深度不同的沙洞。結果，我們發(fā)現(xiàn)距離地表深度比較淺的地洞上的沙地容易塌陷。