地陷是具有陡峭的环壁和井状或桶状轮廓的深坑,也叫沉洞(英语:sinkhole)、吞口(英语:swallow hole)、动摇洞。
地陷通常出现于有水流经的可溶性岩层(如石灰岩),当空气中的二氧化碳溶解在雨水里,就会令雨水变成弱酸性,从土表渗进地下后,土壤生物呼吸产生的二氧化碳进一步增强水的酸性[1],水流过岩层时,会慢慢的侵蚀出小洞。当小洞日渐扩大时,可能会令地表突然塌陷,这类地陷属于喀斯特地形,在地质学上称为落水洞(中国大陆)[2]、渗穴(台湾)[3]、岩溶塌陷,即真正的sinkhole。平均深度和直径超过100米的岩溶塌陷称为天坑。
有些地陷的成因与岩石的溶解侵蚀无关,不属于喀斯特地形,因此称为伪喀斯特地陷或假喀斯特地陷(pseudokarst sinkhole)。此类地陷不宜用落水洞、渗穴、天坑等专指喀斯特地陷的地质学术语称呼。[4]
形成机制
渗穴的形成机制可能是因为渗滤水把水溶度较高的基岩(如石灰石)慢慢的溶解侵蚀,又或是因为洞穴屋顶的塌陷,又或是因为水面降低。有时,透过渗穴可以看见底下的洞穴。对于特别大型的渗穴,如:美国马默斯洞穴国家公园的雪松库,可能会在渗穴的底部看到地下水从洞的一边流动到另一边,形成了伏流现象。
渗穴一般发生于一些位于地下,而且能被大自然的水慢慢溶解的岩石种类,例如:石灰石、碳酸盐岩或盐床。当岩石被溶解,就会在地下形成空间或溶洞。若地面环境不变,这些地下空间就能保持完整;但若空间的岩面不足以承托其上的重量,就会突然塌陷,形成渗穴。举例说:在死海,由于海平面不断下降,使海水不再流入,流进死海的淡水把邻近地层的地下盐溶解,令地面出现一个又一个的沙质渗穴[5]。
渗穴亦可能是因为人类间接做成的,而这些渗穴的形成往往与土地的不适当利用有关。由于发展及建造,令地下水管在市区变得普遍。当地下水管渗漏,其作用就好像从地表渗进地下的雨水。一旦地面环境改变,令地表不能再承受原来设计的重量,就会令沉降发生,形成渗穴。
非喀斯特地陷的成因多种多样,但都不涉及岩石的溶解侵蚀。比如集中于黄土高原的黄土洞穴常由土壤的物理潜蚀造成。[6]这种地陷同样可能由下水管道漏水造成,比如2007年危地马拉地陷。[7]
天坑
平均宽度与深度均大于100公尺的落水洞称为天坑,其底部与发育期的地下河连接。按天坑分级原则,深度和宽度均超过500公尺的为超级天坑,全世界仅有三例,全在中国(重庆小寨天坑、广西乐业大石围天坑、广西巴马号龙天坑,另外贵州平塘打岱河天坑尚待确认);深度和宽度在300公尺到500公尺之间的为大型天坑,全世界有16例,中国有9例;深度和宽度在100公尺到300公尺之间的为标准天坑。
目前在世界上发现确认的天坑约78个,其中有超过50个在中国。中国的天坑分布在南方喀斯特地区,绝大多数位于黔南、桂西、渝东的峰丛地貌区域。[来源请求]
例子
美国佛罗里达州的魔鬼研磨漏斗州立地质公园就有一个著名的渗穴[1]。另外,危地马拉的首都危地马拉城亦是一个以渗穴著名的城市,因为其地质为沉积火山灰、石灰岩和其它火山碎屑岩构成,类似石灰岩性质。除了在2010年6月出现的渗穴,在2007年2月25日,当地亦曾因为连日大雨加上下水道堵塞破裂而使渗穴形成[8]。
参考资料
参见
外部链接
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