專家預計地陷現象將會越來越多
2013年03月17日 http://tech.sina.com.cn/d/2013-03-17/15308153835.shtml
3月1日，美國佛羅里達州發生地陷，一男子被活埋。綜觀世界，曾多次發生類似事故。地陷成因是什麼？有何辦法防範呢？
半個月前，在美國佛羅里達州坦帕市東郊一個幽靜的居民區，地面突然裂開，吞沒了一名男子。那是個星期四的深夜，37歲的傑夫•布什正在床上躺著，他的整個臥室地板突然垮塌，發出震耳欲聾的響聲。他的弟弟、35歲的傑里米•布什住在隔壁房間，後來向媒體描述說，那動靜就像是“一輛卡車撞到了房子上”。
傑里米聽到了哥哥的大叫聲，趕緊衝過來察看。
“一切都消失了，”他告訴當地電視台。
“我哥哥的床，我哥哥的床頭櫃，我哥哥的電視，都消失了。我哥哥也不見了。我能看到的只有他的床頭，於是我跳了進去，想把他挖出來。我覺得我聽得到他在大叫我的名字，讓我救他。”
由於這棟房子的地板還在繼續坍塌(最後它變成了一個直徑超過9米、深達15米的巨坑)，聞訊抵達現場的一名警察使用隨身帶來的急救設備，把傑里米拉了上來，但傑夫仍被困在裡面。
“我沒法把他弄出來，”傑里米說。
“我苦苦嘗試，用盡了我想到的所有辦法。所有人都無能為力。”
隨後，傑里米和另外四個人———包括一名兩歲孩童———毫髮無損地撤到安全的地方，救援隊向洞內放下了一個擴音器和一部攝像機。人們很快意識到殘酷的現實：傑夫沒能倖存下來。到了星期六，救援隊也放棄了搜尋他遺體的努力。
“我們連布什先生的具體位置都無法確定，出於這個原因，救援工作就此停止。”當地官員邁克•梅里爾說。
“到了這個地步，真的不可能再把遺體拉出來。”
當我們腳下的地面突然洞開，將毫無思想準備的人類拖向深淵時，一些人可能會忍不住捧起《聖經》，開始預言末日的到來(事實證明，一些瘋瘋癲癲的網站馬上就這樣做了)。但是這件事雖然聽起來真的像聖經故事那麼離奇，導致傑夫•布什死亡的地陷現象———地質學上的叫法———卻不是上帝的旨意，而是地質狀況導致。
人類挖掘隧道或者洞穴導致的地陷撇開不論，自然發生的地陷現象主要是因為酸性雨水滲經地表的土壤和沈積物，最終腐蝕了可以溶解的岩床部分，比如沙岩、白堊岩、鹽岩或膏岩，或者更為常見的碳酸鹽類岩石，如石灰岩等。這個過程可能長達數百年，有時甚至是數千年，雨水漸漸溶解岩石的局部，擴大它本來就有的裂縫和接合處，在地下形成溶洞。
隨著這一過程持續下去，地面那疏鬆的泥土和沙子慢慢被沖入裂縫和岩洞。如果地表那層覆蓋物夠厚、夠結實(沙子一般待不了多久，粘土可以維持上千年)，而且下面的岩洞離地表比較遠，地面也許能夠支撐住自己的重量，以及人類在上面建造的東西。但是隨著洞穴越來越大，總有一天，地表會轟然垮掉。
“一旦這些岩洞開始倒塌，上面的一切會直接漏下來。”安東尼•庫珀博士說，他是英國地質調查局(BritishG eological Survey，簡稱BG S)首席地質學家，該局繪製了在英國可能引發地陷的岩石類型地圖，並為擔心自家地塊可能有問題的開發商、建築商和個人做地質調查。
“說實話，這就像一個定時器。毫無疑問，佛羅里達事件就是這種情況。”
用地質學家的話說，導致地陷的過程就是“製造一個空腔，使之不斷向地表轉移”的過程。而在外行人看來，當地底下的東西不夠堅固，不足以支持上面的東西時，就會有這樣的慘劇發生。不斷的地陷造就了有名的喀斯特地貌：這樣的地區分佈著數百甚至數千的小型地陷，從空中俯瞰的話，宛如一張大臉上生了許多痤瘡。
既然世界上10%的地表屬於喀斯特地貌，可以說地陷並非什麼罕見的現象。這次地陷事件讓布什一家了解到一個不幸的事實：整個佛羅里達州都屬於喀斯特地貌，地陷是常見現象，法律強迫保險公司設立地陷險種，如果有人投保就不能拒絕(直到2007年這項保險還是強制險，後來許多業主因為保險費太高放棄了投保)。
“如果你有時間看看佛羅里達州的衛星圖，甚至是普通地圖，”庫珀說，“就會發現這個州點綴著不少小小的環形湖和很多坑洞。一些坑洞從外面看得見，但更多地隱藏在地下。這是典型的喀斯特地貌。”
綜觀美國其他地方，得克薩斯州、阿拉巴馬州、密蘇里州、肯塔基州、田納西州和賓夕法尼亞州地陷現像都比較普遍。
BGS則表示，在英國，門迪普丘陵(M endipH ills)的石炭紀石灰岩地帶、南威爾士煤田的北部、峰區國家公園、約克郡山谷、奔寧山區北部和英格蘭湖區的邊緣地帶都有著發育充分的喀斯特地貌。在英格蘭東南部的白堊質高地、英國中部和東北部的鹽岩地區，以及英格蘭東部和東北部的膏岩地帶———特別是在裡龐和達靈頓附近、伊甸谷裡面，喀斯特地貌的特徵都很明顯。
“膏岩是最容易溶解的，”庫珀說。
“如果你把一輛大貨車那麼大的一塊膏岩放到河裡，一年半內它會完全溶解消失。”庫珀說，位於北約克郡的里龐非常容易發生地陷，最有名的一次———造成的地陷約有20米深———發生在1834年。
1997年，四間車庫掉進了一個巨大的陷坑內，坑的邊緣就在旁邊一棟房屋的門前。
英國最近一次“壯觀”的地陷發生在2010年，在艾塞克斯郡格雷斯鎮一家人的院子裡。
“就像發生了地震一樣。我們聽到了隆隆的聲音，都跑出來看，就在我們前面兩步遠的地方，出現了一個巨大的坑洞。”房子的主人本•盧克當時說。
“一切就在瞬間發生。一點灰塵都沒有，院子裡原先鋪著的碎石路消失無踪———全都掉到洞裡去了。”結構工程師研究後說，這是因為有水下滲，腐蝕了地下大約25米處的白堊岩，導致地面數噸土壤發生了移位。
在全世界範圍內，地陷造就了許多令人嘆為觀止的自然景觀，比如愛爾蘭西海岸的山區、斯洛文尼亞的溶洞和中國桂林的石筍。在那些地下石灰岩層很厚而且降雨豐沛的地方，有著佔地廣闊的地下溶洞和奔流的地下河，與那裡發生的地陷相比，佛羅里達和艾塞克斯發生的事件不過是小菜一碟：位於中國重慶奉節縣小寨村的小寨天坑深達666.2米，位於中國廣西的大石圍天坑深達613米。克羅地亞有一個深530米的天坑，名叫“紅湖”，坑壁是垂直的。巴布亞新幾內亞的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。
是什麼導致最終的垮塌？庫珀說，最常見的因素是地下水位發生了變化，或者是地表水突然增加。如果長期乾旱，地下水位會下降，洞內之前充滿了水，受到足夠支撐，水位下降後洞內有了空腔，變得比較脆弱(為工廠和農田抽水也會產生類似的影響)。反過來說，如果降雨突然增加，會大大增加地表泥土的重量，讓下面的溶洞難以支撐，坍塌下來。
有些時候觸發因素是人類造成的。
1985年，在白堊岩遍布的英國西艾塞克斯，由於總供水管爆裂，造就了一大批直徑1米到4米不等的天坑。
“還有一個人把游泳池裡的水抽空，排到了花園裡，結果很快房子下面發生了一次大型地陷。”庫珀說。
“在佛羅里達州，自動霜凍感應器會不時啟動，從地面噴灑水霧，以免種植的草莓結冰———但結果是造成了100多個小型天坑。”
那麼，如何探測出一個正在發育的天坑？當你懷疑地陷可能發生，應該採取何種措施來阻止它呢？庫珀介紹說，在英國，BG S繪製了專門的地圖，指出可能會受影響、發生地陷的岩石類型所在地。它還有一個不斷更新的“國家喀斯特數據庫”，記錄看得見的天坑、噴泉、滲水坑和已知建築物受損情況。利用各種現代技術，“我們蒐集了大量數據，從岩石類型到地形坡度，從建築材料到排水裝置，形成一個資料庫，供房地產發展商、地方委員會、建築業、保險公司等使用。”庫珀說。
而為了便於操作，專家一般是建議住在地陷易發區的人們“周圍看看，注意自家附近的地面和建築物是否有異常”。樹木或柵欄下沉、門窗不能像往常一樣關好、集雨溝的位置似乎有所移動———這些都是值得警惕的信號。一些正在發育的天坑可以用材料填充。安東尼•蘭達佐曾是佛羅里達大學一名教授，專門研究地陷，現在他開了一家公司，業務就是填充潛在的天坑，將水泥漿注入地下的裂縫，讓地基重新變得結實。
“就像牙醫補蟲洞一樣。”他說。
但這種辦法並不總是可行。關鍵是要有好的排水設施，讓水遠離易發生地陷的脆弱地帶。
“用水泥把裂縫或者坑填上不一定有效，”庫珀警告說。而且，有的時候，天坑實在太深了，可能會深達80米，而房子的高度也才12到15米。
“有些時候我們必須告訴發展商，一個深20米寬30米的坑要比一棟房子大多了。”庫珀說。
“那要用的水泥可不是一般的多。”
儘管地陷時有發生，事件造成的死亡卻很有限。蘭達佐說，據他回憶，過去40年裡，在美國，除了傑夫•布什，只有兩個人因地陷死亡。而且在那兩宗事件裡，人們一直在鑽井(因此影響到了地下水位)。
“一般來說，你會有時間逃生。”曾經在牛津大學開設地陷講座的蘭達佐告訴《今日美國》的記者。
“事發前幾個小時會出現一些徵兆，告訴你災難性地陷可能發生。最新發生的這一起非常罕見，而且非常悲慘。”
庫珀說，在英國，近期沒有一宗死亡可以單純歸咎於自然的地陷(有人死於廢棄礦井的坍塌)。但是他指出，由於科學家預言說，隨著氣候變化，可能觸發地陷的極端天氣———比如大量持續降雨之後又出現長期乾旱———將來會越來越常見，“我們預計未來也會有越來越多的地陷現象發生。”或許英國很快也會有倒霉鬼被埋，這只是個時間問題。
原作：Jon Henley
| 
