地质灾害,真的只是灾害吗

地质灾害(Geologic Hazard / Geohazard)是指在自然或人为因素下引发的,对人类生命财产、环境造成损失的地质现象。广义的讲,崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降、地震、火山喷发等,都属于地质灾害[1]。它常常造成大量的经济损失和人员伤亡,给我们带来惨痛的记忆。

但是,归根结底,地质“灾害”本质上只是地球上的一种自然现象。无论是地震、火山还是崩塌、滑坡、泥石流,本身都是地球积聚的能量释放的过程。它们的发生,不仅证明了地球的勃勃活力,同时,也会给人类带来“灾害”之外的“好处”。

创造丰富多彩的自然景观

地质活动创造了地球上丰富多彩的自然景观,被我们视为“地质灾害”的火山、地震、崩滑流等就是创造地表景观的重要贡献者之一。海枯石烂,斗转星移,地球也是一个生命体,不断积蓄-释放着能量。在这一张一弛中,尽显大千世界,造化神奇。

而在我国的青藏地区,构造运动强烈,气候复杂多样,地形地貌丰富。多姿多彩的自然景观,在这里体现的最为明显。

火山,炽热奔放。地下深处按捺不住的熔岩,在大地上顶出一座山包,勃勃喷涌,带出地球内部的物质。滚滚浓烟,可以笼罩数公里的范围。火山灰富含养分,是植物生长的绝佳养料;火山活动结束后,火山口积蓄水源,可以形成美丽的火山口湖;地下源源不断的热量,创造出热气腾腾的温泉,如同仙境……火山作用创造了大量的自然景观:我国的长白山、五大连池、腾冲,日本的富士山,美国的夏威夷、黄石公园,这些鼎鼎大名的风景区,都离不开火山的作用。

图2 火山勃勃喷涌,岩浆四溅,火山灰笼罩整片天空。

图3 长白山天池,是火山喷发后形成的火山口湖。白雪皑皑,湖水与天空相映成趣。

青藏高原,被誉为“世界屋脊”,是地球上地壳最厚的区域。这里是亚欧板块和印度洋板块的交界,因为地壳厚,目前尚没有发现火山的痕迹,但是却存在着众多的断裂带。来自地球内部的能量沿着断裂带一路向上,在地表造就了大量的温泉。其中鼎鼎有名的,有平均海拔5000米以上的“西山温泉群”,和蕴含着丰富能量、建成了我国第一座地热电站的“羊八井温泉”,以及旅游疗养胜地“康布温泉”、“德仲温泉”等。

图5 中国的温泉分布[2]。可以看出,在川藏、云贵、两广和台湾地区,温泉分布最多。

图6 青藏318国道沿线路旁的一处热泉,翻滚沸腾。

崩滑流,汹涌澎湃。山体崩塌、滑坡,垮落的岩土体进入河流,阻碍了河水的流动,就形成了堰塞湖。有些堰塞湖,临近人类的生活区,河水不断涌入,却无法流出,一旦溃决,将导致灾难;但在人迹罕至的地区,在自然作用下,堰塞湖也会成为一片风景;泥石流,在山区一泻千里,携带大量泥土,在冲出山谷后沉积下来,成为冲积扇,有助于涵养水源[3];在崩塌的作用下,山峦可以形成高崖绝壁,陡峭直立,蔚为大观。

在青藏高原地区,崩滑流等地质运动成为自然风景的造就者,向我们不断地展示着大自然的鬼斧神工:

图7 西藏然乌湖,就是一个由滑坡阻塞河流产生的堰塞湖。碧水如镜,白雪皑皑,天地山水,相映成趣。

图8 1900年由泥石流堵江形成的易贡湖,在2000年溃决后形成一片美丽的湿地。

图9 青海省三江源唐古拉山镇,沱沱河上的青藏铁路。

图11 西藏东部昌都地区著名的神山——孜珠山。陡峭的山崖,即为岩体风化崩落而成。

产生丰富的资源

人类能够舒适地生活在地球上,发展出文明,得益于地球提供的丰富资源。而绝大多数资源的产生,都离不开地球的活动。以火山为例,它不仅是一种独特的景观,更会产生众多资源。火山型的金矿、铜矿等,不计其数。而很多珠宝的形成,如钻石,也离不开火山作用。即使是火山喷发过程中产生的火山灰,也可以成为植物生长的丰富养料,创造出万亩良田。

而青藏高原,在矿产资源上,更是得天独厚:亚欧板块和印度洋板块的碰撞,让这片区域地下生成了丰富的矿产资源,其中,铬铁矿储量居全国之冠,铜的远景储量居全国第二位; 锂、硼等11种矿产储量居全国前5位; 铅锌矿、金矿、石油、铁、锂、钾盐等显示出良好的勘查前景; 西藏地热能资源蕴藏量居全国第一位[4]。

图12地质活动,为人类带来了丰富的矿产。

图13 位于青海省的茶卡盐湖。盐湖不仅风景优美,也蕴藏着丰富的矿产资源。

图14 淡粉色的喜马拉雅盐岩,晶莹剔透,宛如美玉。

帮助人类进行生产

在自然面前,人类是渺小的;在自然的力量面前,即使采用最先进的工具设备,人类的力量也显得微不足道。人类的伟大之处就在于,认识到了自身力量的有限性,而能够将自然的强大为己所用。我们建设水电站,用奔流不息的大江大河发出源源不断地电能;我们研究自然界的奥秘,发明出飞机、雷达、声呐等一系列工具;我们驯养动物,培育作物,在广袤地大地上建设起自己的栖身之所……而地质“灾害”中孕育的强大力量,也同样被我们所利用。

图15 学会利用自然的力量,是人类的生存之道。在青藏高原,人们常常使用牦牛运送物资。

在采矿、采石、石材加工等活动中,崩塌、滑坡就大有可为。崩塌和滑坡,是岩体、山体发生破坏、垮落的过程。而采矿、采石等活动,同样是要把岩体切割、破碎,搬运后进行冶炼。在人类发明火药以前,这些都只能靠一锤一凿来实现。如果能够人为的对矿体进行处理,使之发生崩塌、滑坡,岂不省时省力?这样的作法,即使在火药已经广泛运用的今天,依然大有可为。

图16 开采矿产时,可在矿体底部开挖沟槽,上部的矿体,很容易就会顺层滑下,大大提高了开采效率。(作者摄)

图17利用岩石破坏的规律,巧妙地施力,使得岩石自己沿着软弱面破坏,从而实现矿石开采。

图18 石匠只靠简单的工具,就能切割坚硬的岩石。在完整岩石上沿切割方向打孔,使岩石劈裂,断面光滑平整。

促进科学技术进步

为了预防地质灾害发生,减少地质灾害造成的损失,投入到相关研究的科学家、工程师不计其数。在与地质灾害“作斗争”的过程中,人类对地球的认识越来越深刻,取得了大量的科学技术成就。因此,某种程度上,地质灾害的发生促进了人类科学技术的进步。

以崩塌、滑坡、泥石流为例。它们的发生,往往是由于岩土体失去稳定,发生破坏而导致。为了防止这些灾害发生,减少灾害造成的损失,很多科学家和工程师们对岩土体的力学性质进行了大量研究,对岩土体的破坏规律的认识也越来越深刻。

一方面,我们学会了如何阻止破坏。这可以应用于工程建设和工业生产中,如隧道、地下洞室的开挖,矿产的开采,防护工程的建设等,减少了施工事故的产生,大大增加了工程建筑的安全性。

图21 施工难度最大的川藏铁路雅安-林芝段,全长1011公里中,隧道长度就有838公里。

另一方面,我们也了解了如何导致破坏。这可以应用于矿产、能源的开采中,使人类高效地进行资源的开发和利用。例如,随着深度的增加,地下的岩石承受着上部岩石的重量,其所受到的压力越来越大,因此其结构也更加致密,更难以被破坏。若想要进行矿产、能源的开采,就不得不攻克如何“破坏”的难题。这一技术,在地热能开发、页岩气开采中,具有广泛的应用前景。不论是地热能还是页岩气开采,都需要在地下的岩体中制造裂缝,而制造裂缝,就需要掌握使岩石产生特定破坏的技术。

图22 地下深度每增加1000米,温度大约增加25℃,压力增加,岩石温度更高的同时也更加致密,制造裂隙就更加困难。(作者绘)

图23 西藏羊八井地热电站,是我国第一座试验性地热电站。

无论是崩塌、滑坡、泥石流,还是火山喷发、地震等,都是地球积蓄的能量释放的过程,体现了地球的生命活力。一旦这些活动消失,地球将陷入一片死寂,人类也会失去美好的家园。我们无法阻止地质活动,但是,面对地质灾害,如果我们处理得当,不仅可以减少和避免损失,甚至可以对其进行利用。只要我们能够充分的掌握它的规律,就能化“灾害”于乌有,一起营造一个充满生机活力的地球。

注:未经标注的图片,均来自于图虫创意。

作者:孔佑兴,李志清,马凤山,赵海军,郭捷

单位:中国科学院地质与地球物理研究所

资助项目:第二次青藏高原综合科学考察研究项目(No. 2019QZKK0904)资助

参考资料

[1]维基百科:Geohazard

[2]廖志杰. 青藏高原及周边温泉和地热能[M ].北京. 高等教育出版社, 2019(5-11)

[3]维基百科:Alluvial fan

第二次青藏高原综合科学考察研究围绕青藏高原地球系统变化及其影响这一关键科学问题,聚焦隆升后的西风-季风协同作用、亚洲水塔变化与影响、生态系统与生物多样性变化、人类活动对环境影响与适应、灾害风险与应对等问题,重点考察研究过去50年来环境变化的过程与机制及其对人类社会的影响,提出战略资源远景评估和绿色发展途径科学方案,进行综合科学观测和灾害预警示范,构建保障亚洲水塔与生态屏障安全的青藏高原环境变化应对科学工程。

THE END
0.汤加火山为何性烈如火?目前,“性烈如火”的汤加火山喷发,表明该地火山口已经苏醒,喷发活跃期可能持续数周甚至数年,尚不清楚是否达峰值,更不知何时才能安静下来。如果再度喷发,汤加有可能遭到海啸、暴雨、洪水和强风等“灾害链”的破坏性侵袭。专家呼吁国际社会加强对汤加受灾人民的援助,同时加强监测,做好迎战更多“灾害链”的准备。(记者jvzquC41hqivu7xeqn4dqv3ep1s0|px|146349617:9:8;>40jznn
1.下列地理事件属于自然灾害的有()①晋咸和三年.榆次:雨雹破瓦.折④1952年日本附近的海底火山爆发,形成一座新的火山岛. A、①③④B、①②③ C、①③D、②④ 试题答案 在线课程 考点:地理常识 专题: 分析:判断自然灾害应符合两大特性:一是自然的,二是对人类有害的. 解答:解:题干中的①、③事件都属于自然灾害,②事件不是自然的,不属于自然灾害,④事件对人类没有危害,不jvzq<84yyy422:5lkcpjcx3eqo5d|mq1ujoukhnfa8j95?8;4e?9d<69g;:3h;7;9cgfh=9;5
2.我国常见的自然灾害有气象灾害和地质灾害等.下列属于地质灾害的是分析通过学习可知,我国常见的气象灾害和地质灾害分别是:干旱、洪涝、台风、寒潮、地震、滑坡、泥石流等. 解答解:寒潮、干旱、洪涝、台风都属于气象灾害,地震、火山属于地质灾害. 故选:D. 点评本题主要考查自然灾害的分类. 练习册系列答案 超能学典江苏13大市名牌小学毕业升学真卷精编系列答案 68所名校图书小升初押题卷名校密题系列答jvzq<84yyy422:5lkcpjcx3eqo5d|mq1ujoukhnfa:g2fm;:429cfA<3d2k84j5h898g9ni68