专家预计地陷现象将会越来越多

2013-03-17 15:33:18  来源:南方都市报

专家预计地陷现象将会越来越多

  2007年,危地马拉城圣安东尼奥区发生可怕地陷,一个深150米、宽20米的巨洞吞噬了近20栋房屋,导致3人失踪。

专家预计地陷现象将会越来越多

  杰里米·布什(右)蹲在哥哥被吞没的房子前,悲痛不已。

  3月1日,美国佛罗里达州发生地陷,一男子被活埋。综观世界,曾多次发生类似事故。地陷成因是什么?有何办法防范呢?

  半个月前,在美国佛罗里达州坦帕市东郊一个幽静的居民区,地面突然裂开,吞没了一名男子。那是个星期四的深夜,37岁的杰夫·布什正在床上躺着,他的整个卧室地板突然垮塌,发出震耳欲聋的响声。他的弟弟、35岁的杰里米·布什住在隔壁房间,后来向媒体描述说,那动静就像是“一辆卡车撞到了房子上”。

  杰里米听到了哥哥的大叫声,赶紧冲过来察看。“一切都消失了,”他告诉当地电视台。“我哥哥的床,我哥哥的床头柜,我哥哥的电视,都消失了。我哥哥也不见了。我能看到的只有他的床头,于是我跳了进去,想把他挖出来。我觉得我听得到他在大叫我的名字,让我救他。”

  由于这栋房子的地板还在继续坍塌(最后它变成了一个直径超过9米、深达15米的巨坑),闻讯抵达现场的一名警察使用随身带来的急救设备,把杰里米拉了上来,但杰夫仍被困在里面。“我没法把他弄出来,”杰里米说。“我苦苦尝试,用尽了我想到的所有办法。所有人都无能为力。”

  随后,杰里米和另外四个人———包括一名两岁孩童———毫发无损地撤到安全的地方,救援队向洞内放下了一个扩音器和一部摄像机。人们很快意识到残酷的现实:杰夫没能幸存下来。到了星期六,救援队也放弃了搜寻他遗体的努力。“我们连布什先生的具体位置都无法确定,出于这个原因,救援工作就此停止。”当地官员迈克·梅里尔说。“到了这个地步,真的不可能再把遗体拉出来。”

  当我们脚下的地面突然洞开,将毫无思想准备的人类拖向深渊时,一些人可能会忍不住捧起《圣经》,开始预言末日的到来(事实证明,一些疯疯癫癫的网站马上就这样做了)。但是这件事虽然听起来真的像圣经故事那么离奇,导致杰夫·布什死亡的地陷现象———地质学上的叫法———却不是上帝的旨意,而是地质状况导致。

  人类挖掘隧道或者洞穴导致的地陷撇开不论,自然发生的地陷现象主要是因为酸性雨水渗经地表的土壤和沉积物,最终腐蚀了可以溶解的岩床部分,比如沙岩、白垩岩、盐岩或膏岩,或者更为常见的碳酸盐类岩石,如石灰岩等。这个过程可能长达数百年,有时甚至是数千年,雨水渐渐溶解岩石的局部,扩大它本来就有的裂缝和接合处,在地下形成溶洞。

  随着这一过程持续下去,地面那疏松的泥土和沙子慢慢被冲入裂缝和岩洞。如果地表那层覆盖物够厚、够结实(沙子一般待不了多久,粘土可以维持上千年),而且下面的岩洞离地表比较远,地面也许能够支撑住自己的重量,以及人类在上面建造的东西。但是随着洞穴越来越大,总有一天,地表会轰然垮掉。

  “一旦这些岩洞开始倒塌,上面的一切会直接漏下来。”安东尼·库珀博士说,他是英国地质调查局(BritishG eological Survey,简称BG S)首席地质学家,该局绘制了在英国可能引发地陷的岩石类型地图,并为担心自家地块可能有问题的开发商、建筑商和个人做地质调查。“说实话,这就像一个定时器。毫无疑问,佛罗里达事件就是这种情况。”

  用地质学家的话说,导致地陷的过程就是“制造一个空腔,使之不断向地表转移”的过程。而在外行人看来,当地底下的东西不够坚固,不足以支持上面的东西时,就会有这样的惨剧发生。不断的地陷造就了有名的喀斯特地貌:这样的地区分布着数百甚至数千的小型地陷,从空中俯瞰的话,宛如一张大脸上生了许多痤疮。

  既然世界上10%的地表属于喀斯特地貌,可以说地陷并非什么罕见的现象。这次地陷事件让布什一家了解到一个不幸的事实:整个佛罗里达州都属于喀斯特地貌,地陷是常见现象,法律强迫保险公司设立地陷险种,如果有人投保就不能拒绝(直到2007年这项保险还是强制险,后来许多业主因为保险费太高放弃了投保)。“如果你有时间看看佛罗里达州的卫星图,甚至是普通地图,”库珀说,“就会发现这个州点缀着不少小小的环形湖和很多坑洞。一些坑洞从外面看得见,但更多地隐藏在地下。这是典型的喀斯特地貌。”

  综观美国其他地方,得克萨斯州、阿拉巴马州、密苏里州、肯塔基州、田纳西州和宾夕法尼亚州地陷现象都比较普遍。B G S则表示,在英国,门迪普丘陵(M endipH ills)的石炭纪石灰岩地带、南威尔士煤田的北部、峰区国家公园、约克郡山谷、奔宁山区北部和英格兰湖区的边缘地带都有着发育充分的喀斯特地貌。在英格兰东南部的白垩质高地、英国中部和东北部的盐岩地区,以及英格兰东部和东北部的膏岩地带———特别是在里庞和达灵顿附近、伊甸谷里面,喀斯特地貌的特征都很明显。

  “膏岩是最容易溶解的,”库珀说。“如果你把一辆大货车那么大的一块膏岩放到河里,一年半内它会完全溶解消失。”库珀说,位于北约克郡的里庞非常容易发生地陷,最有名的一次———造成的地陷约有20米深———发生在1834年。1997年,四间车库掉进了一个巨大的陷坑内,坑的边缘就在旁边一栋房屋的门前。

  英国最近一次“壮观”的地陷发生在2010年,在艾塞克斯郡格雷斯镇一家人的院子里。“就像发生了地震一样。我们听到了隆隆的声音,都跑出来看,就在我们前面两步远的地方,出现了一个巨大的坑洞。”房子的主人本·卢克当时说。“一切就在瞬间发生。一点灰尘都没有,院子里原先铺着的碎石路消失无踪———全都掉到洞里去了。”结构工程师研究后说,这是因为有水下渗,腐蚀了地下大约25米处的白垩岩,导致地面数吨土壤发生了移位。

  在全世界范围内,地陷造就了许多令人叹为观止的自然景观,比如爱尔兰西海岸的山区、斯洛文尼亚的溶洞和中国桂林的石笋。在那些地下石灰岩层很厚而且降雨丰沛的地方,有着占地广阔的地下溶洞和奔流的地下河,与那里发生的地陷相比,佛罗里达和艾塞克斯发生的事件不过是小菜一碟:位于中国重庆奉节县小寨村的小寨天坑深达666.2米,位于中国广西的大石围天坑深达613米。克罗地亚有一个深530米的天坑,名叫“红湖”,坑壁是垂直的。巴布亚新几内亚的M inyé天坑深510米,墨西哥的Sótano delBarro天坑深410米,Sótano de lasGolondrinas天坑深372米。

  是什么导致最终的垮塌?库珀说,最常见的因素是地下水位发生了变化,或者是地表水突然增加。如果长期干旱,地下水位会下降,洞内之前充满了水,受到足够支撑,水位下降后洞内有了空腔,变得比较脆弱(为工厂和农田抽水也会产生类似的影响)。反过来说,如果降雨突然增加,会大大增加地表泥土的重量,让下面的溶洞难以支撑,坍塌下来。

  有些时候触发因素是人类造成的。1985年,在白垩岩遍布的英国西艾塞克斯,由于总供水管爆裂,造就了一大批直径1米到4米不等的天坑。“还有一个人把游泳池里的水抽空,排到了花园里,结果很快房子下面发生了一次大型地陷。”库珀说。“在佛罗里达州,自动霜冻感应器会不时启动,从地面喷洒水雾,以免种植的草莓结冰———但结果是造成了100多个小型天坑。”

  那么,如何探测出一个正在发育的天坑?当你怀疑地陷可能发生,应该采取何种措施来阻止它呢?库珀介绍说,在英国,BG S绘制了专门的地图,指出可能会受影响、发生地陷的岩石类型所在地。它还有一个不断更新的“国家喀斯特数据库”,记录看得见的天坑、喷泉、渗水坑和已知建筑物受损情况。利用各种现代技术,“我们搜集了大量数据,从岩石类型到地形坡度,从建筑材料到排水装置,形成一个资料库,供房地产发展商、地方委员 会、建筑业、保险公司等使用。”库珀说。

  而为了便于操作,专家一般是建议住在地陷易发区的人们“周围看看,注意自家附近的地面和建筑物是否有异常”。树木或栅栏下沉、门窗不能像往常一样关好、集雨沟的位置似乎有所移动———这些都是值得警惕的信号。一些正在发育的天坑可以用材料填充。安东尼·兰达佐曾是佛罗里达大学一名教授,专门研究地陷,现在他开了一家公司,业务就是填充潜在的天坑,将水泥浆注入地下的裂缝,让地基重新变得结实。“就像牙医补虫洞一样。”他说。

  但这种办法并不总是可行。关键是要有好的排水设施,让水远离易发生地陷的脆弱地带。“用水泥把裂缝或者坑填上不一定有效,”库珀警告说。而且,有的时候,天坑实在太深了,可能会深达80米,而房子的高度也才12到15米。“有些时候我们必须告诉发展商,一个深20米宽30米的坑要比一栋房子大多了。”库珀说。“那要用的水泥可不是一般的多。”

  尽管地陷时有发生,事件造成的死亡却很有限。兰达佐说,据他回忆,过去40年里,在美国,除了杰夫·布什,只有两个人因地陷死亡。而且在那两宗事件里,人们一直在钻井(因此影响到了地下水位)。“一般来说,你会有时间逃生。”曾经在牛津大学开设地陷讲座的兰达佐告诉《今日美国》的记者。“事发前几个小时会出现一些征兆,告诉你灾难性地陷可能发生。最新发生的这一起非常罕见,而且非常悲惨。”

  库珀说,在英国,近期没有一宗死亡可以单纯归咎于自然的地陷(有人死于废弃矿井的坍塌)。但是他指出,由于科学家预言说,随着气候变化,可能触发地陷的极端天气———比如大量持续降雨之后又出现长期干旱———将来会越来越常见,“我们预计未来也会有越来越多的地陷现象发生。”或许英国很快也会有倒霉鬼被埋,这只是个时间问题。

  原作:Jon Henley

  原载:The Guardian

  编译:Dawn

责任编辑: 房小葵
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