地质灾害是指由于地质营力或人类活动而导致地质环境发生变化，并由此产生各种危害或严重灾害，使生态环境受到破坏、人类生命财产遭受损失的现象或事件。地质灾害按成因可分为两类，一类是自然地质灾害，即自然条件下形成的地质灾害，如地震、火山喷发、滑坡、泥石流等；另一类是人类活动影响诱发的地质灾害，如地面沉降等。
（一）地震和火山
1.地震
强烈的地震可以在瞬间给人类带来巨大的灾难。 1000多年来，全世界约500万人在大地震事件中丧生。在地震灾害中，以构造地震最具有普遍性，危害也最大。地震造成的破坏可分为直接地震灾害和间接地震灾害。
直接地震灾害是指由于强烈地面震动及震动产生的地面断裂和变形，引起建筑物倒塌和损坏，造成人身伤亡及大量社会物质的损失。例如我国1976年7月28日发生的唐山7.8级地震，造成24万多人死亡，16万多人重伤，极震区的工业建筑物70％～80％倒塌或受到严重损坏，整个唐山市变成一片废墟。
间接地震灾害是指因强烈地震引起的山体崩塌，形成滑坡、泥石流；水坝、河堤决口或发生海啸而造成的水灾；以及未熄灭的火源、燃气管道泄漏或电线短路引起的火灾等等。地震火灾很容易发生，造成的损失往往也比较大。例如，著名的1923年9月1日日本关东大地震（8.2级），在离震中 100 km的东京，震后半小时内，有136处起火，全东京房子被烧掉2/3。在这次地震中毁坏的57万所房屋中有44万所是被大火烧掉的，丧生的10万多人中有5万多人是被大火烧死的。1933年8月25日在四川叠溪发生的7.5级地震造成水灾。地震导致崩塌下来的岩土体堵塞岷江，形成4个地震堰塞湖。震后45天，湖水堵体溃决，造成下游水灾，洪水纵横泛滥，长达500km，冲毁房屋难以计算，有2万多人被淹，5万多亩农田被冲毁。
地震预报是人类与地震灾害作斗争的一项重要工作，是防震抗震的依据。地震预报应该包括何时、何地及震级大小3个方面。对于后两者，根据发生地震的地质条件的调查并结合历史地震的分析，可以获得较好的认识。通常是编制出全国或地方性地震区域划分图，把地震危险区划分出来，标明地震带的分布和各个地方未来地震的最大烈度值，从而推测地震可能发生的地点和强度。研究未来地震发生的时间，应包括中长期和短期（或临震）预报。地震的区域划分实际上是一种地震的中长期预报。
临震预报是一项非常艰巨的任务，目前主要是通过地震前兆的分析进行研究的。因为地震是由于地下的地应力高度集中后使岩石或岩块发生快速破裂并释放能量而产生的。岩层或岩体在地应力作用下，应变能逐渐积累，当其达到一定量值时，会引起震源区的物质发生一系列的物理、化学等异常变化，即地震前兆现象，包括地形形变、前震（大地震之前的一系列小震）、地下水、地磁、地电、地温及气象和生物等方面的异常反映。1975年2月4日辽宁海城地震，是我国临震预报成功的实例。在主震前3天，小震达527次，同时地下水、地磁、地电等也有明显异常，据此成功地预报了海城地震。然而很多破坏性地震并无明显的前兆现象，这正是临震预报的困难所在。
地震已被联合国教科文组织列为世界上仅次于洪水的第二种自然灾害。地震作为一种地质过程人类尚无法控制。预测地震，减少地震灾害所造成的损失，是一项艰巨而繁重的任务，目前还只是处于探索阶段。
2.火山喷发
近500年来，约20万人因火山喷发而遇难。火山活动以多种形式造成伤亡和破坏，包括熔浆流、灼热的火山灰流、蒸汽喷发以及火山爆发引起的地震、海啸、气候变化、火山灰的降落和火山泥流等。由于火山喷发往往突然发生，特别是猛烈式的火山喷发，常常造成极大的灾难。如1883年印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发，同时引起了强烈的地震和海啸，毁坏了原有岛屿的2/3，死亡约 5万人。火山爆发后，喀拉喀托岛被厚达30m的熔岩和火山灰所覆盖，一切生命活动都结束了。
火山除了以固态、液态喷出物造成损害外，还以有毒气体危害人畜。在俄罗斯堪察加半岛上一个火山正在活动的山谷中，常可见到熊、狐狸、老鼠等野生动物的尸体。这是由于该山谷地形低洼，SO2等有毒气体多靠近地面聚积，容易造成动物因窒息而死亡。
近几十年来，随着科学的发展，人们已逐步掌握了火山活动的规律，火山灾害在一定程度上可作预测和预防。宁静式火山喷发，已经可以有把握地对其进行监测和预报，因而危害不大。猛烈式火山喷发一次危险活动期的开始可以通过地震仪、地倾斜仪、温度监测器和气体探测器等提出预报。如果气体喷出量越来越多，硫质成分越来越浓，温度越来越高，这就表明大规模火山喷发即将发生。通过地震监测也可进行火山预报，如美国夏威夷群岛的莫纳罗亚火山，1959年8月开始发生一连串小地震，当年11月就发生了一次巨大的火山喷发。1980年美国西部圣海伦斯火山猛烈爆发，由于科学家事先作了预报，当地政府及时疏散了居民、关闭了旅游区，因此爆发时没有造成人员伤亡。
火山会给人类带来灾难，但在许多方面也会给人类带来好处。火山灰可使土壤疏松，富含水分，有利于植物生长。火山熔岩和其他火山物质经风化后，常成为肥沃的土壤。在火山活动地区往往有丰富的地热资源。在火山岩地区常分布着多种矿床，据统计，在我国火山岩地区已探明的铜矿和铁矿储量分别占全国总储量的28％和6％以上。火山灰和熔岩还可广泛用于生产建筑材料。火山还往往成为风景胜地，如闻名世界的日本富士山等。
（二）崩塌、滑坡和泥石流
斜坡上的岩、土块体在重力作用下，由于自身重量及某些外因（如地震、人工爆破、暴雨等）的触发，沿着斜坡下移或坠落的作用，称为块体运动。块体运动可以分为崩塌、滑坡和泥石流3种类型，它们都会给人类造成程度不同的灾害。
1.崩塌
陡坡上的岩、土体在重力作用下，突然、迅速地向坡下垮落的现象，称为崩塌。规模巨大的岩体或山体发生崩塌称为山崩。崩塌时块体运动速度一般为 5～200m/s。崩塌往往发生在很陡的斜坡地带，如具悬崖的峡谷地带或海、湖岸地带，坡度常大于60°～70°。这些陡坡通常由坚硬而裂隙发育的岩石组成，尤其在垂直节理发育或层理、劈理的倾向与坡向一致的地方更易发生崩塌。崩塌发生的过程，是岩石中已有的构造裂隙和释压裂隙随着风化作用的不断进行而进一步扩大和发展，使陡坡处于极不稳定状态，一旦遇到地震、暴雨或不合理地开挖坡脚、地下采空等因素的触发，岩体即发生崩塌。崩塌下来的岩土体堆积于山麓地带，主要为粗碎屑物，棱角明显，大小混杂。
山崩或大规模崩塌会严重破坏铁路、公路、矿山、村镇和良田，危及人民生命财产安全，造成巨大灾害。1983年3月29日在云南马关县山车乡老皮丫口，千吨巨石从200m高的后山崩塌下来，击毁民房36间，死亡6人，伤15人，还砸死一些家禽和牲口，掩埋粮食3万多kg。
2.滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体在重力作用和其他因素的影响下，沿着一定的软弱面或软弱带整体地向下滑动。滑坡由滑坡体、滑动面（带）、滑床、滑动台阶和滑坡壁等组成。滑坡体是整体下滑的岩土体，以其体积大小来表示滑坡的规模。滑坡体移动时与不动体之间形成一个界面并沿其下滑，此界面叫滑动面。滑动面以下的不动体叫滑床。任一滑坡都具有滑坡体、滑动面、滑床这3个要素。
滑坡一般发生在以粘土质为主的土层或泥质岩及其变质岩的分布区。滑动面大多沿着岩层面、破裂面或透水层与不透水层之间的分界面发育。冲刷形成的陡岸或人工开挖的陡坎最易形成滑坡。地震、降雨和融雪等是诱发滑坡的重要因素。地震不仅破坏斜坡上岩土体的内部结构，而且会产生新的软弱面或促使原有的软弱面重新活动。雨水和雪水渗入岩土体的孔隙或裂隙中，使岩土的抗剪强度降低，并且造成地下水位抬升而对滑坡体产生浮托作用，降低抗滑力。因此常有“大雨大滑，小雨小滑，无雨不滑”的现象。
滑坡的形成过程，从初期的岩土体缓慢蠕动至快速滑动一般需较长时间，有的历时几个月或几年；但也有突然爆发的滑坡。滑动速度通常较缓慢，但滑动中期中可出现短时间的剧滑阶段，速度可达每秒几十米。
大规模的滑坡常常掩埋村镇、摧毁厂矿、中断交通、堵塞江河、破坏农田、毁坏森林。1983年3月7日傍晚，甘肃东乡洒勒山南坡发生了国内罕见的超大型滑坡，在一二分钟内形成了一个面积约1.4km2、体积约5×107m3的滑坡体。滑坡体带着刺耳的呼啸声，以30m/s的高速度扑向山脚，毁坏耕地2，500亩、灌溉设施4处、公路及高压电线1.3km长，掩埋致死 237人、重伤 27人。 1985年 6月 12日发生于长江西陵峡北岸的一次滑坡将位于江边的新滩镇尽行摧毁，幸好这次滑坡在发生前成功地进行了预报，故无人员伤亡。
3.泥石流
泥石流是突然爆发的、含有大量泥砂、石块等固体物质并具有强大破坏力的特殊洪流。形成泥石流的三个基本条件是：①地势陡峻，流域面积大，山高沟深；②有丰富的固体碎屑物质；③在短时间内有充沛的水量。特大暴雨或连续降雨后的暴雨，都是触发泥石流的重要条件。在冰川发育区和积雪区，泥石流的爆发还与气候突然增温或雪崩有关。
泥石流中固体物质的体积含量一般大于15％，最多时可达80％；容重常大于1.3t/m3，最大时可达2.3t/m3。泥石流的流速通常为5～7m/s，极快时可达70～80m/s。由于泥石流容重大、流速快，因此不仅有极其强大的搬运能力，而且其侵蚀、搬运和沉积过程极为迅速。有些泥石流甚至可搬走重达数百吨、长径达数十米的巨砾。泥石流往往在较短时间内（几分钟至几小时），就可把几十万乃至几千万立方米的固体物质沿沟谷搬运至沟口，使周围地形顷刻间发生变化。由于泥石流具有突然爆发、历时短暂、来势凶猛、破坏性大的特点，因此经常冲毁耕地、破坏交通、堵塞河道、摧毁城镇和乡村，给人民生命财产造成巨大的损失。1981年7月9日凌晨，四川甘洛大渡河支流利子依达沟爆发了一次大型的灾害性泥石流。这场泥石流是由连日暴雨所触发的，固体物质输移量达84×104m3，冲毁了沟口的铁路桥，有一列客车不幸与泥石流相遇，两辆机车、一节邮政车、一节客车及一批旅客被泥石流推淹入大渡河中，死亡275人，伤数十人，造成了我国铁路史上罕见的泥石流事故。这场泥石流还堵江断流达4小时，向上游回水 5 km又造成严重的损失。
近十几年来，我国十分重视对崩塌、滑坡和泥石流的预报研究，包括研究它们的形成机制和时、空分布规律，建立技术档案，划分危险区和潜在危险区，在此基础上提出中、长期趋势预报；根据地质、地貌及水文地质、工程地质条件，结合水文、气象预报工作，并且借鉴经验教训，提出短期预报或即将发生的成灾预报，涉及灾害发生的时间、地点和滑坡、泥石流的规模等。对于崩塌、滑坡和泥石流的防治，要同时采用工程措施和生物措施。工程措施包括防护工程（护坡、挡墙）、跨越工程（桥梁）、穿过工程（隧道）等。生物措施就是要防止水土流失，进行植树造林、改良耕作技术和农牧业管理方式等。
（三）地面沉降和地面塌陷
地面沉降和地面塌陷都是地表高程下降，从而引起建筑物、道路、农田等的损坏。地面沉降和地面塌陷的产生除了有自然因素之外，主要是与人类活动有关，包括过度开采地下水、开挖固体矿产以及机械振动等等。
1.地面沉降
地面沉降是指主要在人为因素作用下，由于地壳表层土体-岩体压缩而导致区域性地面标高降低的一种地质现象。通常主要是由于不合理地开采地下流体（地下水、天然气和石油等）以及地面建筑物负荷过重引起的。土体或岩体中流体的释出，使岩、土体的浮托力丧失或减小，岩、土体所承受的压力增大，固体颗粒之间的孔隙受压缩而变小，达到一定程度时就出现地面沉降。它具有形成发展缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大的特点，是一种对城市建设、经济发展和人民生活构成威胁的地质灾害。
19世纪末至20世纪初，日本新泻、美国圣可塞和我国上海都发现了地面沉降现象。随着社会、经济的发展和城市化程度的提高，对地下水等的不合理开采加剧，地面沉降日益明显。目前，世界上已有50多个国家或地区发生地面沉降，较为严重的有美国、日本、墨西哥和意大利等。日本东京在1969～1971年地面沉降了60cm，该市低于海平面的面积已达28.8km2，部分地面已沉降到海平面以下3m。我国已有50多座城市发生地面沉降，比较严重的是上海、天津、台北、西安、宁波和苏州等。上海市从1921年开始发现地面下沉，到1965年最大累计沉降量已达2.63m，影响范围达400km2。天津市在1959～1982年间最大累计沉降量为2.15m，沉降量大于100mm的范围达几百平方公里。
地面沉降使码头下沉，防洪堤、防潮堤标高降低，输水管、桥梁变形与损坏，河流泄洪能力减弱，地下管道折断或位移，建筑物下沉或倾斜，产生地面裂缝等。对于沿海城市，地面沉降还会使城市面临被海水淹没的危险，或造成海水倒灌，即海水侵入到地下水中，使土壤盐碱化、沼泽化。
目前预防或控制地面沉降的根本方法就是要合理地开发利用城市的地下水资源，表现在以下几个方面：①减少地下水的开采量；②调整地下水的开采层次，可将开采上部含水层转向下部含水层；③人工回灌地下含水层，以提高地下水位，达到缓和沉降速率的效果；④利用地下水的采、灌数学模型，采用最佳的地下水采灌量方案。
2.地面塌陷
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞的一种地质现象。根据塌陷区是否有岩溶发育，可分为岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷。前者发育在隐伏岩溶地区，是由于岩溶洞隙上方岩、土体产生陷落而形成的地面塌陷；后者根据塌陷区岩、土体的性质又可分为黄土塌陷、火山熔岩塌陷和冻土塌陷等类型。
塌陷使大量的建筑物变形、倒塌、道路坍塌、田地毁坏、水井干枯、风景点破坏等，给城市建设和人民生活造成了很大的损失。以贵州水城的地面塌陷最为典型和强烈。水城因水城钢铁厂水源地中16口水井大量抽取地下水，在约5km2的范围内，产生塌陷坑1023个，导致89座房屋开裂或倒塌，道路塌裂，电杆倒塌，423亩农田毁坏等。
人类活动会促使地面塌陷的形成和发展。不合理的或强度过大的人类活动都有可能诱发和导致地面塌陷，这些活动主要有：矿区地下采空、地下工程排水、过量抽采地下水、人工蓄水、加载、振动及地表渗水等。对地面塌陷的监测应包括长期监测和前兆现象监测。长期连续地监测地面、建筑物的变形和水点（井、泉等）的水量、水态变化以及地下洞穴分布及其发展状况等，对于掌握塌陷的形成发展规律，提早预防和治理是十分必要的。塌陷前兆现象包括抽、排地下水引起泉水干枯、人工蓄水引起地面冒气泡、建筑物发出响声或倾斜、地面环形开裂、水点的水量、水位突变及动物惊恐异常等，及时发现这些现象并作出预报，对减轻灾害损失具有重要的意义。
（四）土壤流失和沙漠化
土壤流失和沙漠化都是对土地的破坏过程，它们的产生既有人为因素，又有自然因素。人为因素表现为乱砍滥伐、不合理的垦荒种植、过度放牧等活动对植被的破坏，从而使地表失去保护层。自然因素对于土壤流失来说，包括暴雨、陡峻的地形、风力及重力作用等；对于沙漠化，包括气候干旱、强大的风力及地面组成物质松散等。
1.土壤流失
土壤流失是指土壤或土体在水力、风力和重力作用下被冲刷、剥蚀和吹失的现象，其中以水的侵蚀（即水土流失）最为显著。土壤是一个国家和民族以至全人类的巨大财富，但土壤资源正遭到严重破坏。据估计，美国每年因土壤流失使农业生产大约损失10亿美元。我国的土壤流失情况也相当严重，特别是黄河流域。据估计，全国水土流失面积已扩大到1.5×106km2，接近全国土地面积的1/6，每年流失土壤50亿t。
土壤流失的损失不只是对耕地而已。土壤流失还造成大量的泥沙在小溪、河流、运河或者水库中淤积起来，影响航运、灌溉，减少发电量，使水库过早降低效益甚至报废，产生巨大的经济损失。土壤流失还会促使生态系统恶化。随着植被遭受破坏后土壤侵蚀的发展，土壤生态将发生剧烈变化，如土壤层变薄、肥力降低、含水量减少、热量状况变劣等，逐步失去生长植物、保蓄水分的能力，从而影响调节气候、水分循环等功能。
要防治土壤流失、搞好水土保持，必须扭转重工程轻生物、重治沟轻治坡、重治下游忽视上游的不良倾向。实行生物措施与工程措施相结合，以生物措施为主、沟坡兼治、上下游兼治的方针，按流域进行统一规划综合治理。实践证明，造林种草、建设植被是投资少、见效快收益大的优先措施。
2.沙漠化
沙漠化是指原来的非沙漠地区出现以风沙活动为主要特征的类似沙漠景观的环境改变过程。世界土地沙漠化日趋严重，据统计，地球上每年有600万hm2的土地变为沙漠，即每分钟就有10hm2的土地被沙漠吞噬。全世界有90多个国家不同程度地受到沙漠化的危害。非洲撒哈拉大沙漠目前正以每年约6km的速度向南扩展，近50年来扩大了6500万hm2。我国也面临着严重的土地沙漠化问题。我国“三北”（即西北、华北、东北）地区已经沙漠化的土地面积约17.6×104km2，其中历史上早已形成的为12×104km2，近半个世纪以来主要由于人类经济活动形成的有5.6×104km2。此外，还有15.8×104km2的土地存在潜在沙漠化的危险。受沙漠化影响的人口达5000余万人，涉及到三北地区11个省（区）的212个县（旗）市，近400万hm2的旱农田和500万hm2的草场受到影响。
沙漠化的防治，首先必须控制人口增加，特别要把重点放在降水较少的地区；其次，使牲畜头数的密度与土地载畜能力维持在适当的水平上；再次，迅速制止不明智的采伐柴薪，要发展其他燃料或者利用太阳能。与此同时，要以人工和自然途径恢复植被，人工种植抗旱的灌木丛和乔木。现在，对于风沙环境的恢复已取得了一些经验和成果。例如，我国黄土高原北部的榆林地区长期植树造林，种草治沙，气候条件得到明显改善，平均风速降低49％，如今该区已是“风沙退，农牧兴”的一片繁荣兴旺景象。近10多年来，我国三北防护林工程建设产生了显著效益，在防止流沙侵蚀、保护草原和耕地等方面取得了很大的成绩。
本文标题：地质环境(2)
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