天坑形成的原因

天坑形成的原因

近来媒体陆续报道,我国南方广西、湖南、四川、浙江、福建等省（区）,频繁出现“天坑”,被误传为是地震前兆,造成一定程度社会恐慌.中国地质调查局迅即组织南京地调中心、成都地调中心、武汉地调中心,广西、湖南、四川、浙江、福建等省（区）地调院和地质环境监测总站,选择影响较大的“天坑”开展了实地调查（见附表）.调查得出的结论是：这些所谓的“天坑”,实际上是地面塌陷,是一种地质灾害现象,主要发生在岩溶区,因长期干旱、强降雨等气候因素和工程建设、地下水抽采、矿产开发等人为活动引发形成.
经过对8个较大“天坑”的实地调查,发现均具备常见地面塌陷特征和形成条件,不是与地震有关的异常现象.
这些“天坑”属于两种类型的地面塌陷.一是岩溶塌陷,如四川长宁县硐底镇、湖南岳麓军营村、湖南宁乡大成桥、广西来宾吉利村、浙江黄衢南高速、福建大田下地村等地的“天坑”.二是松散碎屑沉积层塌陷,如四川大邑县新场镇和四川崇州怀远镇的“天坑”.
岩溶塌陷,多发生在有第四系松散沉积物覆盖的隐伏岩溶区,主要有两种情形.一是岩溶含水层地下水位大幅度波动,上覆第四系松散沉积层承受的顶托力（水压力）发生较大变化（通俗讲地下水起到了推拉作用）,在隐伏溶洞较发育的地区极易产生塌陷.二是降水入渗过程中和溶洞自身地下水（地下河）的长期溶蚀,造成下伏溶洞跨塌,引起上覆第四系松散层塌陷.岩溶塌陷通常受断裂构造控制,成带出现,并常伴有地裂缝出现.
松散碎屑沉积层塌陷,多发生在第四系和第三系碎屑沉积物中.若为第四系松散沉积层,含水层颗粒一般较细,以粉细砂为主；若为第三系碎屑沉积层,含水层一般较破碎,结构疏松.松散碎屑沉积层塌陷多因地下水过量开采、地下水位下降,使得孔隙水压力变小,含水层骨架被破坏,沉积物自重造成地面沉降,引起地面塌陷.
“天坑”产生的原因主要有两方面：
一是,极端气象.去冬今春,我国南方大面积长时间的干旱,致使地下水水位大幅度降低.今年入汛以来,南方又连续出现了8次大范围强降雨过程,广西大部、湖南南部、广东、福建、江西、广东北部等地局部出现强暴雨,降水量比往年多5成以上.在岩溶分布区,持续干旱造成上覆表土层及砂石层变得异常疏松,甚至出现干裂.入汛以来的多次强降雨,使松散表层土层和沙砾层充分饱水,变得松软.下伏岩溶地下水暴涨暴落产生的推拉作用,使地下溶洞埋藏较浅、顶部结构较破碎的位置出现地面塌陷.
四川大邑县新场镇及崇州市怀远镇的“天坑”属碎屑沉积层地面塌陷.这些地区多为成井质量不高的民井,常年抽采地下水.今年春季干旱,加大了地下水开采量.长期和过量开采地下水,使红土层和卵砾石层的细颗粒沉积物也一同抽排出来,地层形成架空结构.收获油菜籽后,随即插秧,伴随灌溉水不断入渗,在地下水位变化及自重作用下发生塌陷.
二是,工程影响.实地调查的8处地面塌陷,都有工程活动的影响.四川长宁县硐底镇岩溶塌陷区,上有正在修筑公路的大型重型设备碾压,下有煤矿在灰岩地层中挖掘运输坑道排水.湖南军营村和大成桥地面塌陷区均有煤矿采煤、抽取地下水,形成了地下水漏斗.广西来宾吉利村塌陷区附近机井抽水,造成地下水位下降.浙江黄衢南高速塌陷,有高密度车辆重压影响.四川大邑县新场镇及崇州市怀远镇地面塌陷均与长年抽采地下水有关.
在调查分析的基础上,中国地质调查局提出加强调查、重点监测、汛期预警三方面的防治建议：
加强调查.建议以隐伏岩溶分布区为重点,开展岩溶塌陷地质灾害专项调查,查明隐伏岩溶的分布特征,圈定岩溶塌陷危害区.对岩溶塌陷严重地区开展详细勘查,提出防治方案.
重点监测.对易造成危害的重点地区和重点地段,开展群专结合、人机结合的监测工作,及时分析预测塌陷的危害和发展趋势.
汛期预警.汛期及时发出预警,有针对性的制订突发事件应急预案,减少损失.