1、图片显示的是2010年5月30日危地马拉天坑
2、一般来说是有两种原因造成的:
一种是“水的侵蚀作用”。地下水流在地层中流动,不断地冲刷岩石和土壤。在这个过程中,地层被一点一点侵蚀,岩石和土壤的小颗粒会被水流冲走,逐渐在地底下形成一个中空的洞。洞上方的岩石、泥土会不断掉落下来,而水流则继续冲刷、带走这些物质。洞逐渐变大,最终在地表打开洞口。
第二种是“水的溶蚀作用”。这种地陷又称为“喀斯特地陷”。虽然地陷形成的过程是一样的,但是水在其中扮演了不同的角色。地下水在冲刷地下岩石和土壤的同时,还会溶解地下岩石(主要是石灰岩、白云石等极易被水溶蚀的岩石),这两种方式共同作用,造成了地底的空洞。而网友口中所说的“天坑”其实是一个专业术语,主要是指此类喀斯特地陷。
危地马拉地层主要是由相对松散的火山喷发物组成的。这些火山喷发物并不会被水溶蚀,相互之间的粘合性也很差,所以是非常容易被水冲刷走的。在危地马拉地陷发生的前一天,热带风暴“阿加莎”刚刚登陆危地马拉城,由此带来的暴雨很有可能是造成此次地陷的主要原因。
这种天坑也会出现在沿海地区,与内陆地区,沿海城市在夏季更容易受到暴风雨的袭击。这是否意味着沿海城市发生地陷的可能性更大呢?研究者发现,早在2007 年,危地马拉就曾发生过一次地陷,地点距离此次不远。地下水流溶解、冲刷岩石,是大多数地陷形成的原因。因此,最容易发生地陷的地方,应该是那些既有湿润气候,而当地岩石又容易被水侵蚀、溶解的地方。因此,沿海城市不一定更容易遭受地陷危害。
由于中国今年多处发生“天坑”灾害,很多人担心这些地陷会与地震相关地陷大多是水流作用的结果。因此,虽然地陷都是在很短的时间内发生。但是要在地底下形成一个洞,却要花费不少时间,“很多喀斯特地陷在人类出现之前就形成了,但地表的坍塌可能只需要几分钟的时间。”而地震却是地质构造改变的结果。这两者之间没有必然联系。
地陷虽然和地震没什么关系。但有时候造成的危害却不小。主要是会造成房屋的塌陷和损坏,这次危地马拉地陷将服装厂“吞”了进去就是一个极端的例子。在美国,甚至有专门为地陷造成房屋损坏而理赔的保险公司。
传统预测地陷的方法是,科学家们绘制出岩石类型地图,标记出哪里的岩石容易被溶解(也就是所谓的喀斯特地形)。连续的、整体的喀斯特地形区,就是容易发生地陷的地方。但是这种预测并不精确,因为范围实在太大。而科学家们正在研究岩石层中的裂隙情况,来更精确地预测地陷。
地陷的形成和水脱不了关系。地底岩石层中存在一些裂隙,地下水流进入裂隙侵蚀、冲刷岩石。而地下水流终究要流向地表河流,这些岩石层中的裂隙组成了地下水流的“排水管道”,成为地下水流通往山间小溪、河流的通路。在形成山脉的过程中,地块碰撞所产生的压力能造成岩石层中长距离的裂隙,从数十米到几万米不等。如果其中有一条裂隙成为了地下水流的“排水管道”,那么流经这条裂隙的水流就会不断地侵蚀、冲刷沿途的岩石,导致沿途多个地陷的发生。因此,地陷也表现出了和山脉一样的特征,有自己的走向。
这就是研究岩石层中裂隙对于预测地陷的作用。目前有一些学者研究就是在岩石类型地图上再添加一层,这一层能绘制出岩石中的具体裂隙,看看是否能更好地预测地陷形成的“走向”。也有其他的研究者关心裂隙之间的交叉情况,观察地陷是否最先发生在两条或多条裂隙相交的地方。
然而绘制岩石层中的具体裂隙却不是一件容易的事情。格乌泽教授告诉记者,这项研究的基础是调查地质结构。这需要花费大量的时间进行野外考察,寻找裸露在地表的岩石层,观察岩石层是否出现断层或是节理(指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移,与有明显位移的断层相对——编注),并分析绘制出这些裂隙的走向。