46地质灾害

地理环境在地质作用的长期影响下不断变化着。地理环境的变化有时表现得异常激烈，当这些自然现象破坏了人类生存的环境，危及人类生命财产的时候，便形成了地质灾害。

主要地质灾害
　　（一）地震 地震是指岩石圈在内力作用下突然发生破裂，地球内能以地震波的形式强烈释放出来，从而引起一定范围内地面震动的现象（图4.24）。大部分地震的发生与地质构造有关。在地壳中有断层，而且断层又具有一定活动性的地带，地震最容易发生。世界上有两大地震带：环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带。

图4.24　地震构造示意
强烈地震发生时，地面出现的各种破坏现象，都是地震波的冲击造成的。
岩石发生断裂引起地震的地方叫震源，和震源相对应的地面上的点叫震中。

（本图是一幅具有立体感的块状剖面图，通过地下、地上两个不同侧面，直观揭示了震源、震中、震源深度、震中距、地震波、等震线等地震要素。　　震源就是地震的发源地。一般是指地壳中岩层受力发生断裂或错位，使能量急剧释放，而使地面发生震动的地方。震源释放能量的多少，直接导致了震级的高低。震源又称地震焦点，能量从这里转变为弹性波向外传递，引起地震。　　震中是震源在地面上的投影点。当地离震源应变能量的发射点最近，所以遭到的震动强度最大，也是受地震灾害最重的地区。震中附近震动最大，破坏最严重的地区，叫极震区。　　震源深度是震中到震源的垂直距离。按震源深度的不同，可以把地震分为浅源地震（0～70千米）、中源地震（70～300千米）和深源地震（＞300千米）。震源越深，地震影响的范围越大，但破坏力越小，反之，影响的范围越小，破坏力则越大。全球85％的地震属于浅源地震。　　地震波是指地震发生时，由于岩层断裂产生强烈振动而向四周传播的弹性波。地震波可分三种：一种是岩石质点的振动方向和波的传播方向相一致的波，叫纵波，在图中用以震源为中心的同心圆表示，这种波传播速度最快，能使地面产生上下跳动；一种是岩石质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波，叫横波，在图中用波状的折线表示，这种波的传播速度较慢，能使地面产生水平摇晃；第三种是当震波传到地面，引起沿地球表面传播的波，叫面波，这种波的传播速度最慢，但振动比较强烈，使地面出现波状起伏。当强烈地震发生时，地面出现的各种破坏现象，都是由地震波的强裂冲击所造成的。　　震中距是指从震中到地面上任意一点的距离。当地震发生时，地面所受到的影响和破坏程度，与震中距有一定的关系。一般说来，震中距越远，受地震的影响程度就越低。在地震预报工作中，地震台站为了说明当地离震中的远近，把地震分为远震、近震和地方震三类：震中距大于1000千米的地震叫远震；震中距在100～1000千米范围内的地震叫近震；震中距在100千米以内的地震叫地方震。　　等震线指在同一次地震影响下，地面上破坏程度相同的各点的连线。由此可知，等震线实际上就是等烈度线。等震线在图中表示为以震中为圆心的规则的同心圆弧，但实际情况并不如此，而是要复杂的多。因为地面的破坏程度，即烈度，并不是简单地按照距离震中越远就越小的规则在变化，而是还受到不同地质构造、不同建筑物的影响，使实际等震线分布复杂化。等震线在地震工作中的用途很多。例如根据它可以了解各地在同一次地震中的烈度变化规律，并可确定宏观的震中位置，即烈度最强的地方。）

　　地震的大小通常用里氏震级来表示。地震释放出来的能量越大，震级越高。震级每增加1级，能量约增加30倍。通常，3级以下的地震，人无感觉，称为微震；5级以上的地震，会造成不同程度的破坏，称为破坏性地震。
　　地震是一种危害和影响最大的地质灾害。我国是世界上地震灾害最严重的国家之一，全国大部分省区都发生过6级以上的地震。1976年7月28日发生在唐山的7.8级大地震，使这个有百万人口的工业重镇，顷刻间成为一片废墟（图4.25）。这是20世纪全球破坏性最大的一次地震灾害。

图4.25　唐山地震
原唐山机车车辆厂铸造车间厂房在地震中严重倒塌。

（京津唐地区是我国地震多发区之一。这里的唐山在1976年7月28日发生过一次7.8级的大地震，由于震源较浅，破坏性特别强烈，地震烈度达到11～12度。那天的凌晨3点许，夜幕下大雨如注，人们正在甜梦之中，突然山摇地动。倾刻之间，使我国上百万人口的重工业城市遭到毁灭性的破坏，顿时变成一片废墟。机车车辆厂的铸造车间严重倒塌（如图所示）；文化路青年宫只剩四根门柱立在那里；钢筋混凝土结构的胜利桥墩断桥塌；胜利路裂开并下沉1.5米……仅死亡人数便达24.2万人，还有重伤16.4万人，直接经济损失近100亿元。造成我国乃至全世界惨重的灾祸之一。）

　　（二）火山喷发 火山喷发是地下深处的高温岩浆及气体、碎屑从地壳中喷出的现象（图4.26）。宇航探测发现月球、火星、金星等天体也有火山活动，有的喷发强烈，火山锥的规模比地球上的还要大。

火山喷发物从火山口喷出，大部分在火山口周围堆积下来，形成圆锥形的山，叫做火山锥。

　　火山按其活动情况可分三类：一是在人类历史时期作周期性喷发的火山，称为活火山；二是在人类历史以前喷发过，迄今为止没有重新喷发过的火山，称为死火山；三是在人类历史时期长期熄灭，有时又突然喷发的火山，称为休眠火山。
　　强烈的火山喷发有很大的危害性。1991年6月，20世纪最大的火山喷发之一的菲律宾皮纳图博火山喷发，形成数万米高的蘑菇云，火山灰夹杂着水蒸气遮天蔽日（图4.27）。不少民房被压塌，首都马尼拉市的国际机场被迫关闭。

图4.27　埋在火山灰中的汽车
距皮纳图博火山20千米的奥隆阿波市，飘落下来的火山灰厚度达50.8厘米。
厚厚的火山灰把汽车埋住了。

（火山灰是火山固体喷发物中，颗粒非常细小的部分，粒径在2毫米以下，像灰尘，颜色或深灰、或浅灰、或白、或黄。由于非常细小，可以被风吹扬到离火山喷发区很远的地方，到达上千千米以外或几十千米的高空，并且在喷发结束以后，要经过很长时间才能沉积下来。火山灰到达之处，轻者可导致环境污染，影响人们正常的生产和生活，重者破坏田园和建筑，使人民的生命财产受到巨大威胁。　　本图是菲律宾1991年6月皮纳图博火山喷发后，给20千米以外的奥隆阿波市落下厚达50.8厘米厚的火山灰的情况。至于20千米以内的情况就可想而知了。）

　　（三）滑坡和泥石流 滑坡是斜坡上的岩体或土体，在重力的作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象（图4.28）。泥石流是山区爆发的特殊洪流，它饱含泥砂、石块以至巨大的砾石，破坏力极强（图4.29）。

图4.28　香港山地中部滑坡
1972年6月，香港山地中部发生滑坡。滑坡长度300米，毁坏了盘山公路和一些建筑物。

（滑坡指斜坡上大量土体、岩体或其它碎屑堆积物沿一定的滑动面作整体下滑的现象。香港山地中部所以产生巨大的滑坡，除了地形因素之外，还和当地的气候、人为活动有很大关系。香港地处海岛，受海洋影响深刻，气候潮湿，加之地形雨、锋面雨、台风雨经常在这里造成大量降水，地面湿度很大。一遇强度较大、历时较长的降水，使地下的水达到饱和状态，这时就很容易引起滑坡。更重要的原因是当地在修盘山公路的过程中，由于过分切割原始坡面，破坏了自然斜坡的稳定状态，使山体失去平衡，导致滑坡的发生。从图中可以看出，滑坡的破坏性很强，不仅毁坏了盘山公路，同时使山区的森林、山麓的建筑群也遭到毁灭性的破坏。）

图4.29　泥石流景观
云南东川泥石流爆发后的停淤景观

（泥石流是山坡上大量泥沙石块等碎屑物质经山洪冲击而形成的来势凶猛的短暂急流。泥石流一般具有突发性、短暂性、快速性、强烈破坏性四大特点。泥石流爆发时，像一条巨龙奔腾咆哮，巨石翻滚，激浪飞溅，势不可挡，倾泻而下，往往以巨大的破坏力推毁建筑，埋没农田，堵塞江河，甚至给人畜安全带来严重威胁。　　云南东川是世界著名的泥石流多发区。从地质条件分析，这里处于亚欧板块和印度洋板块结合部，地壳运动强烈，地震极为频繁，断层众多，松散碎屑物量大，为泥石流的形成提供了丰富的物质基础。从地形条件分析，这里处于我国地势一二级阶梯的过渡地带，山高谷深，相对高度大，地形起伏明显，崎岖不平，径流速度快，洪水冲击力强，能促使泥石流迅速形成并快速运动。从降水条件分析，这里受西南季风和东南季风影响，加上地形抬升作用，降水丰沛，且集中在夏季，多暴雨发生。降水形成的径流，既是泥石流的组成部分，又是泥沙、石块被搬运的介质。　　本图虽是泥石流爆发之后的停淤景观，但也能从中想象出泥石流爆发当时的场面。）

　　滑坡会破坏或掩埋坡上和坡下的农田、建筑物和道路，造成人员伤亡。泥石流往往在很短的时间内，流出数十万乃至数百万立方米的物质，堵塞江河，摧毁城镇和村庄，破坏森林、农田、道路，对人民的生命财产、生产活动以及环境造成很大的危害。
　　我国山区面积占国土总面积的2/3，地表的起伏增加了重力作用，加上人类不合理的经济活动，地表结构遭到严重破坏，使滑坡和泥石流成为一种分布较广的自然灾害。

地质灾害的关联性
　　各种地质灾害既具有各自形成、发展、致灾的规律，各灾害之间以及它们与其他因素之间又有一定的关联性。认识这种相互关系，对防灾减灾有重大意义。
　　●一个地域内的地质灾害可能有若干种，它们在成因上是有关联的。例如，我国川、滇、黔接壤地带，形成了以地震、滑坡、泥石流为主的灾害系统。这是因为该地带现代地壳活动强烈，地震频发，震级高。由于地壳活动强烈，山体中断裂发育，岩石破碎，风化严重，加上干湿季分明，暴雨集中，促使滑坡、泥石流灾害突发。
　　●在一次灾害发生过程中，往往由一种原发性的主灾诱发其他灾害。例如，地震因毁坏生产和生活设施而成灾，同时造成地裂，并引发火灾、海啸和滑坡等灾害，又由于人员伤亡和医疗设施的破坏，可能会引起疫病蔓延等。
　　●人类活动及其对自然环境施加的影响，可以间接或直接诱发地质灾害。例如，人类对植被的破坏，使地表径流的水量和速度加大，是泥石流日趋频繁的重要原因。人类大规模的工程活动，造成滑坡等灾害的事件时有发生。

地质灾害的防御
　　当今世界，由于人口快速增长和经济密集发展，加之人类对自然环境的破坏日益严重，地质灾害发生的频度和成灾的强度不断增高。这已引起了世界各国政府和人民的广泛关注。
　　●加强地质灾害的科学研究，建立灾情监测预警系统（图4.30）。例如，各国火山学家对世界100多座最活跃的火山进行监测，用精密仪器观察火山活动，及时掌握火山喷发的前兆（如喷发前地震频繁、地底温度升高等），力求预测火山喷发的时间。又如，目前我国正在启用27个地震监测台网。地震监测台网通过卫星通信，在半小时之内就可将有关地震的信息，提供给各地防震指挥部，大大增强对大地震快速反应的能力。

图4.30　监测地震
技术人员在新丰江水库大坝顶上安装小型地震仪。

（本图片的主题是技术人员在广东新丰江水库大坝顶上安装小型地震仪。为什么要在这里进行专门的地震监测呢？这是因为地震的成因类型中，除了构造地震、火山地震、塌陷地震之外，还有一种水库地震。　　水库地震是指在原来没有地震或少有地震的地方，由于水库蓄水而引起的地震。这种地震一般是在水库蓄水达一定时间而发生的，多分布在水库下游或水库区，有时在水库大坝附近，发生的趋势是最初地震小而少，以后逐渐增多，强度加大，出现大震，然后再逐渐减弱。　　新丰江水库位于广东省河源县，是东江支流新丰江上的大型水库。1962年3月19日曾在这里发生过6.4级地震，是最大的水库地震之一。　　由于水库大坝的建成，加上水库蓄水，使当地地壳承受的压力增大，改变了原来的平衡状态，而容易诱发地震。因为大坝对地壳变动的敏感性强，所以技术人员把地震仪安装在这里进行监测，以利随时对可能发生的地震作出反应，减少由地震带来的损失。）

　　●加强地质灾害的管理，建立健全减灾工作的政策法规体系。例如，到目前为止，我国已有一半省区颁布了防震减灾的地方性法规，其他省区也都将其纳入地方性的立法计划之中。对可能发生的重大灾害，要预先制订行动计划，保证灾害一旦发生即可有条不紊地开展抗灾救灾工作，减小灾害造成的损失。
　　●实施一些预防措施。例如，提高建筑物的抗震强度；实施护坡工程，防止滑坡和崩塌。除采取工程措施外，还可进行植树造林等综合治理措施，如通过恢复地表植被，改善生态环境，治理水土流失，以减小泥石流或滑坡的发生频率和强度。
　　此外，积极开展防灾、减灾的宣传教育，提高公众的环保意识和减灾意识，能够更有效地开展和做好防灾、减灾工作。

中国地壳运动观测网络工程
　　为了提高我国对大地震的预测预报能力，我国投资1.2亿元人民币，建立了一项重大科学工程——中国地壳运动观测网络。
　　中国地壳运动观测网络，是以全球卫星定位系统观测技术为主，辅之以已有的空间技术，结合精密重力和精密水准测量构成的大范围、高精度、高时空分辨率的地壳运动观测网络。
　　地壳运动观测网络可以绘制出覆盖中国大陆及周边广大地区的地壳运动图，为研究地震活动的时空迁移规律、未来地震的强度等一系列问题，提供了定量的依据，从根本上改变以往推测过多的状况，大大提高了我国监测预报地震的能力和水平。同时，这一网络对预测其他地质灾害，例如滑坡、火山等也有重要作用。

活动：
1、从下图可以看出，我国主要地震带与泥石流的主要分布地区有明显的相关性，试分析原因。

2、举出一些实例，说明人类在改造环境时（如开采地下矿产资源，改造地形使其适应各类工程的需要），为什么有可能引发一系列地质灾害。