地陷

由某種形式的崩塌引起的地面凹陷或洞

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

恩戈地的落水洞
重庆奉节小寨天坑

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

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由于海平面不断下降,使海水不再流入死海,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落水洞。

落水洞

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落水洞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,透过落水洞可以看见底下的洞穴。对于特别大型的落水洞,如:美国马默斯洞穴国家公园的雪松库,可能会在落水洞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。

落水洞一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,形成落水洞。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落水洞[5]

落水洞亦可能是因为人类间接做成的,而这些落水洞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,形成落水洞。

伪喀斯特地陷

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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

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平均宽度与深度均大于100米的落水洞称为天坑,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米的为超级天坑,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米到500米之间的为大型天坑,全世界有16例,中国有9例;深度和宽度在100米到300米之间的为标准天坑。

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

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克罗地亚红湖落水洞

美国佛罗里达州魔鬼研磨漏斗州立地质公园英语Devil's Millhopper Geological State Park就有一个著名的落水洞[1]。另外,危地马拉的首都危地马拉城亦是一个以落水洞著名的城市,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月出现的落水洞,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落水洞形成[8]

中国

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 Devil's Millhopper州立地理公園. [2010-06-02]. [永久失效链接]
  2. ^ 全国科学技术名词审定委员会. sinkhole 落水洞. 术语在线. 2006 [2019-01-15]. (原始内容存档于2022-04-10) (中文). 
  3. ^ 国家教育研究院. 滲穴 sinkhole. 双语词汇、学术名词辞暨书资讯网. [2019-01-15]. (原始内容存档于2020-10-21) (中文). 
  4. ^ 赵英淑. 天坑?还是地陷?. 科技日报 (中新网). 2010-06-18 [2021-10-04]. (原始内容存档于2021-10-04). 
  5. ^ 死海面积缩小 海岸出现沙洞. 你我生命自然网站. 2010-03-10 [2010-06-02]. (原始内容存档于2021-05-18). 
  6. ^ 李喜安; 黄润秋; 彭建兵; 陈志新. 关于物理潜蚀作用及其概念模型的讨论. 工程地质学报. 2010, 18 (6): 880–886 [2021-10-04]. (原始内容存档于2021-10-04). 
  7. ^ Waltham, T. Sinkhole hazard case histories in karst terrains. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology. 2008-08, 41 (3): 291–300. ISSN 1470-9236. doi:10.1144/1470-9236/07-211. 
  8. ^ 瓜地馬拉市區破大洞 千人逃難. 2007-02-25 [2010-06-02]. (原始内容存档于2019-06-05). 
  9. ^ 汉中发现世界级天坑群 天坑数量达49处. [2017-05-08]. (原始内容存档于2020-10-23). 
  10. ^ 那坡发现世界级天坑群. [2019-11-16]. (原始内容存档于2019-11-16). 

参见

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外部链接

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