第1章-地球表面的基本形態(tài)和特征

..精品精品.精品第一章地球環(huán)境第一節(jié)地球表面的基本形態(tài)和特征一、海陸分布地球表面明顯地分為海洋和陸地兩大部分。連續(xù)的廣闊水體稱為世界洋，它是海洋的主體。被海洋所環(huán)繞，但突出于海洋面上的部分則稱為陸地。大陸是陸地的主體；島嶼是陸地的組成部分。在5.1×108km2的地球表面積中，海洋面積3.61×108km2地表的海陸分布不均勻。以新西蘭東南為中心，包括太平洋主體的半球，海洋占90.5％而陸地面積極小，因而有水半球之稱。從傳統(tǒng)的南北兩半球來看，陸地的2/3集中于北半球，占該半球面積的39.3％，其中只有20°—70°N間陸地面積（約6.02×107km2）略超過海洋面積（5.22×107km2）。在南半球，陸地只占總面積的19.1％。其中的30°—70°S，陸地只有7.30×106km2，而海洋面積達(dá)1.048×108km有的學(xué)者很早就注意到了海陸分布的對(duì)蹠現(xiàn)象（antipodal）。如以四個(gè)古老大陸（加拿大、西伯利亞、南極和歐洲）做頂角作出一個(gè)四面體。則它們所對(duì)應(yīng)的面分別為印度洋、大西洋、北冰洋和太平洋。實(shí)際上，地球大陸上任一點(diǎn)的對(duì)蹠點(diǎn)，95％以上可能是海洋。有些研究證明，海陸對(duì)蹠分布乃是隨機(jī)性的表現(xiàn)。全球共有七個(gè)大陸，即亞洲、歐洲、非洲、北美洲、南美洲、澳大利亞和南極洲。亞洲大陸和歐洲大陸雖以烏拉爾山脈、烏拉爾河、里海、高加索山脈、博斯普魯斯海峽、達(dá)達(dá)尼爾海峽為分界，但實(shí)際上它們是連在一起的整體，合稱亞歐大陸。所以也可以說全球共有六個(gè)大陸。亞洲大陸與非洲大陸的分界線是蘇伊士運(yùn)河。北美與南美以巴拿馬運(yùn)河為界。澳大利亞和南極大陸各以自己的海岸線為界。各大陸面積及其占全球陸地面積和全球面積的百分比如下：..精品精品.精品大陸名稱

面積（×104km亞洲大陸

4480

29.8

8.7非洲大陸

3060

20.5

6北美大陸

2200

14.8

4.3南美大陸

1790

12

3.5南極大陸

1397

9.3

2.9歐洲大陸

1040

7

2.1澳大利亞大陸

780

5.2

1.5除南極洲外，所有的大陸都是成對(duì)的。例如北美和南美，歐洲和非洲，亞洲和澳大利亞，每對(duì)大陸分別組成一個(gè)大陸瓣。這些大陸瓣在北極匯合，形成大陸星（圖1-16）。在星形投影圖上，這一特點(diǎn)表現(xiàn)得尤其明顯。每對(duì)大陸的南北兩部分都被地殼斷裂帶所分開。這種斷裂所在的海區(qū)深度比較大，具有眾多的島嶼，并常有強(qiáng)烈地震和火山活動(dòng)。

仔細(xì)研究大陸的輪廓，將發(fā)現(xiàn)每個(gè)大陸都是北部比較寬廣，向南逐漸變窄，像一個(gè)底邊位于北方的三角形。甚至南極大陸也可以稱為三角形，其狹窄部分對(duì)著南美。還應(yīng)該指出，南半球各大陸西邊都向里凹進(jìn)，而東邊則向外突出。非洲西海岸和南美洲東海岸在形態(tài)上具有明顯的相似性。在1公里深的大陸坡上把這兩個(gè)大陸拼接起來，平均誤差只有..精品精品.精品88公里。用同樣方法將南美、非洲、北美和格陵蘭都拼接在一起，如將西班牙做一些轉(zhuǎn)動(dòng)，平均誤差也不超過130公里。這樣拼接的結(jié)果，給人一種強(qiáng)烈的印象：某些大陸似乎原來是連在一起，以后才分開的。二十多年來板塊學(xué)說的崛起和大陸漂移學(xué)說的復(fù)蘇，已為這一問題提供了肯定的答案。地球上的海陸分布形式對(duì)南北兩半球的氣候有很大的影響。南半球由于水面廣闊，氣候比較溫和，普遍具有海洋性特征。北半球溫度變化的幅度比南半球高8℃左右。二、海陸起伏曲線地球上各大陸高出海平面的平均高度和各大洋底部低于海平面的平均深度存在著很懸殊的差別。南極洲平均海拔2263米，歷來被視為世界上最高的大陸。實(shí)際上它是由于地表覆有巨厚的冰蓋所致。以裸露地表而論，亞洲大陸最高（950米），以下依次為北美（700米）、非洲（650米）、南美（600米）、歐洲（300米）等。顯然，大陸面積愈大，其平均海拔愈高。據(jù)近年研究，大陸面積和高度擬合曲線的相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.9。這是由泛系結(jié)構(gòu)所決定的泛對(duì)稱現(xiàn)象作為一種普遍規(guī)律在海陸分布上的表現(xiàn)。太平洋平均深度達(dá)4300米，是世界最深的海洋，其次為印度洋（3897米）、大西洋（3626米），而以北冰洋為最淺（1205米），同樣表現(xiàn)出泛對(duì)稱性。地球上最高的山峰出現(xiàn)在最大的大陸上，最深的海溝分布于最大的大洋中，除表明地表具有復(fù)雜的起伏外，也表明了泛對(duì)稱現(xiàn)象的普遍性。為了形象地表示地球上各種高度和深度的對(duì)比關(guān)系的一般概念，可以根據(jù)陸地等高線和海洋等深線圖，計(jì)算各高度陸地和各深度海洋所占的面積或占全球總面積的百分比，繪出曲線。這就是海陸起伏曲線。從這個(gè)圖上可以一目了然地看出陸地面積小，大部分陸地在海拔1000米以下，平均海拔為875米；海洋面積大，大部分海區(qū)深度在3000—6000米，平均深度約3800米。如用絕對(duì)數(shù)值表示圖中的橫軸線，就能很快讀出每一高度或深度所占的面積。以百分比表示橫軸、則可迅速讀出不同高度或深度地區(qū)占全球面積的百分?jǐn)?shù)。

三、島嶼..精品精品.精品同樣被海洋所環(huán)繞，但面積遠(yuǎn)比大陸小的小塊陸地，稱為島嶼。實(shí)際上，不僅海洋中有島嶼，河流、湖泊，甚至水庫中都可以形成島嶼。這里主要介紹海洋中的島嶼，這種島嶼可以分為大陸島和海洋島兩類：1.大陸島

位于大陸附近，在地質(zhì)構(gòu)造上與鄰近的大陸有密切的聯(lián)系。大陸島本來是陸地的一部分，由于大陸的某些部分發(fā)生破裂或沉陷而被海水所淹沒，使它與大陸分離，形成了島嶼。但它的基礎(chǔ)仍固定在大陸架或大陸坡上（例如馬達(dá)加斯加島、斯里蘭卡島、科西嘉島、新地島、格陵蘭島、我國(guó)的臺(tái)灣島和海南島）。許多大陸島常成列分布在大陸外圍，形成弧形列島，亞洲大陸東岸的弧形列島是最典型的例子。2.海洋島

面積比大陸島小，與大陸在地質(zhì)構(gòu)造上沒有直接聯(lián)系，從來不是大陸的一部分。海洋島又可按成因分為火山島和珊瑚島兩類。（1）火山島：火山島是海底火山噴發(fā)形成的島嶼?；鹕絿姲l(fā)首先形成了海底火山，多次噴發(fā)使海底火山逐漸增高，最后露出海面成為火山島?；鹕綅u面積不大，但地勢(shì)高峻?；鹕綅u主要分布在太平洋西南部、印度洋西部和大西洋中部。夏威夷島是最著名的火山島，它的基礎(chǔ)位于深達(dá)4600m的海底，而最高處又高出海平面4166m。1973年1月火山爆發(fā)后才形成的，位于冰島以南的大西洋中的一座火山島，是世界上最年輕的島嶼。（2）珊瑚島：珊瑚島是由珊瑚礁構(gòu)成的巖島。它們的分布與氣候條件有著密切的關(guān)系。熱帶、亞熱帶淺海的暖水中生長(zhǎng)的珊瑚死亡后，殘骸堆積下來，新珊瑚又在其上繁殖。這種珊瑚殘?bào)w，以35—335年1米的速度增高，最后露出海面，即成為珊瑚礁。珊瑚礁可以分為岸礁、堡礁和環(huán)礁三種。岸礁緊密連著大陸或島嶼的海岸；堡礁與陸地之間隔開一條水帶；環(huán)礁呈近似圓環(huán)狀，但通常有缺口與海洋相通，環(huán)礁中間是平靜的礁湖。澳大利亞東岸的大堡礁是世界上規(guī)模最大，最著名的珊瑚礁，沿海岸分布，南北長(zhǎng)達(dá)1900公里，東西寬約2—150公里；落潮時(shí)露出水面，漲潮時(shí)大半被淹沒。我國(guó)南海諸島：東沙群島、中沙群島、西沙群島和南沙群島都是珊瑚島。四、地球表面的基本特征..精品精品.精品地球表面有海洋、陸地，有高聳的山脈，寬廣的平原和盆地，大大小小的河流湖泊，種類繁多的生物，但是，什么是它的基本特征呢？前面已經(jīng)提到地球各圈層在地表面附近相互滲透和相互重疊這一分布特點(diǎn)，賦予地球表面一系列獨(dú)特的性質(zhì)。這些獨(dú)特性質(zhì)同時(shí)也就是它的基本特征：1.太陽輻射集中分布于地表，太陽能的轉(zhuǎn)化亦主要在地表進(jìn)行。高空大氣只能吸收小部分太陽輻射，大部分的太陽輻射到達(dá)地球表面后，只能穿透地表以下很小的厚度。因此太陽輻射主要在地表發(fā)生轉(zhuǎn)化，并對(duì)地表的幾乎所有自然過程起作用。如前所述，地球表層是一個(gè)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的有序開放系統(tǒng)。正是太陽輻射的輸入和輸出平衡對(duì)于維持這個(gè)耗散結(jié)構(gòu)的有序性起著主要的作用。2.固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)同時(shí)并存于地表，使海洋表面成為液+氣界面，海底成為液+固界面，陸地表面成為氣-固界面，而沿岸地帶成為三相界面。各界面上的物質(zhì)相互滲透，三相物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化，形成多種多樣的膠體物質(zhì)和溶液系統(tǒng)。3.地球表面具有其特有的、由其本身發(fā)展形成的物質(zhì)和現(xiàn)象，如生物、風(fēng)化殼、土壤層、粘土礦物、沉積巖、各種地貌形態(tài)，等等。這些表層物質(zhì)乃是地球表層這一有序系統(tǒng)的負(fù)熵增長(zhǎng)表現(xiàn)。4.相互滲透的地表各圈層之間，進(jìn)行著復(fù)雜的物質(zhì)、能量交換和循環(huán)，如水循環(huán)、地質(zhì)循環(huán)、化學(xué)物質(zhì)循環(huán)等，井且在交換和循環(huán)中伴隨著信息的傳輸。地表物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化過程的發(fā)展強(qiáng)度及速度都遠(yuǎn)比地球其他各處大，表現(xiàn)形式也更復(fù)雜多樣。5.地球表面存在著復(fù)雜的內(nèi)部分異。誠然，分異過程在高空和地球內(nèi)部也都存在，但分異程度遠(yuǎn)不及地表強(qiáng)烈。地球表面的內(nèi)部?jī)?nèi)異在水平方向和垂直方向上都有表現(xiàn)。分異的結(jié)果形成了不同等級(jí)的地表自然綜合體。6.地球表面是人類社會(huì)發(fā)生、發(fā)展的環(huán)境，盡管隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類已有可能潛入深海或上升至宇宙空間，但地表仍然是人類活動(dòng)的基本場(chǎng)所。很明顯，這里所說的地球表面，具有一定的厚度，更確切的名稱應(yīng)為地球表層。而現(xiàn)代的地球表層乃是地球歷史發(fā)展的產(chǎn)物。地球歷史發(fā)展具有不斷增加其有序性的趨勢(shì)，其“記憶”痕跡表現(xiàn)為地球表層和局部區(qū)域在系統(tǒng)中留下的遺跡。從系統(tǒng)論觀點(diǎn)看來，這些記憶痕跡是在外界輸入發(fā)生變化的情況下，系統(tǒng)本身的不可逆變化在系統(tǒng)中留下的記錄。地球表層的記憶痕跡是多種多樣的，包括礦物和巖石、巖層、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、土壤形態(tài)剖面、生物形態(tài)和解剖特征、化石和殘余生物種、古地磁、同位素組成比例等。可以根據(jù)這些記憶痕跡的排列組合關(guān)系重建系統(tǒng)的發(fā)展史和闡明其空間結(jié)構(gòu)的演變過程。..精品精品.精品第二節(jié)地質(zhì)環(huán)境一、地質(zhì)環(huán)境的基本特征

地質(zhì)環(huán)境主要是指固體地球表層地質(zhì)體的組成、結(jié)構(gòu)和各類地質(zhì)作用與現(xiàn)象給人類所提供的環(huán)境。地質(zhì)環(huán)境是具有一定空間的客觀實(shí)體，其上限是地表或巖石圈的表層；而對(duì)地質(zhì)環(huán)境下限位置的確定，目前大致有兩種意見：一種是從人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的角度衡量，把下限定為人類的科學(xué)技術(shù)水平和生產(chǎn)活動(dòng)的能力所能達(dá)到的地殼深部；另一種則是從環(huán)境對(duì)人類和其他生物的影響來衡量，其下限達(dá)到與區(qū)域地殼穩(wěn)定程度有關(guān)的地殼深部甚至地幔。（一）地質(zhì)環(huán)境的容量地質(zhì)環(huán)境的容量指某個(gè)特定地質(zhì)空間可能承受人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大潛能。人類所有生產(chǎn)和生活的消費(fèi)物資，都是直接或間接地取自地質(zhì)環(huán)境。人類在生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的一切廢棄物，又都直接或間接地排放到地質(zhì)環(huán)境之中。所以，地質(zhì)環(huán)境的容量，可以用特定地質(zhì)空間可能提供人類利用的地質(zhì)資源量和對(duì)人類排放的有害廢物的容納能力來評(píng)價(jià)。地質(zhì)資源是地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)可供人類利用的一切物質(zhì)。在現(xiàn)階段，至少有下列幾個(gè)方面：①礦物資源；②能源資源；③建筑材料資源；④土地資源；⑤地質(zhì)景觀資源；⑥地質(zhì)空間資源等。這些地質(zhì)資源，絕大多數(shù)是不可更新資源（相對(duì)人類生存時(shí)間來說）。所以，濫采、濫用地質(zhì)資源，必將帶來嚴(yán)重后果。地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類排放的有害廢棄物的容納能力，取決于地下水、土壤和巖石對(duì)污染物的凈化能力。水體、土壤、巖石對(duì)污染物質(zhì)具有自凈功能，通過這種自凈功能，地質(zhì)環(huán)境對(duì)外來的污染物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部消化，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用。（二）地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量..精品精品.精品地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量，在一定程度上，是由地球物理因素和地球化學(xué)因素決定的，其好壞對(duì)人類的生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都會(huì)有很大的影響。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的好壞，可以由以下幾個(gè)方面的條件評(píng)定。（1）自然地質(zhì)條件的穩(wěn)定性

自然地質(zhì)條件是決定地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的主要因素，其中最重要的有：地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性、地形穩(wěn)定性、巖石性質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害情況等。（2）原生地球化學(xué)背景

地球上人類都處在一定的地球化學(xué)場(chǎng)的作用下。一定數(shù)量的鈣、鎂、鉀、鈉、碳、氮、氧、磷等元素及某些微量元素，是人體和其他生物體發(fā)育所必需的。環(huán)境中某些元素含量過高、過低，或存在對(duì)人體有害的其他元素，均會(huì)影響人體健康。所以，環(huán)境的地球化學(xué)背景值是地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志。（3）抗人類活動(dòng)干擾的能力

地質(zhì)環(huán)境脆弱的地區(qū)，抗人類活動(dòng)干擾的能力很差，工程-經(jīng)濟(jì)活動(dòng)稍有不慎，就可能使環(huán)境狀況惡化。例如，處于半干旱、半濕潤(rùn)氣候帶的華北平原，農(nóng)田水利活動(dòng)不當(dāng)，很容易使土壤鹽漬化加劇。（4）受污染或受破壞的程度

現(xiàn)在，地球上幾乎不存在未受人類活動(dòng)影響的區(qū)域。天然的地質(zhì)環(huán)境越來越少，人為因素對(duì)環(huán)境的影響越來越大，必須考慮人為因素對(duì)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的干擾。其中，最主要的是廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，工程-經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的破壞。地質(zhì)環(huán)境的整體質(zhì)量取決于各組成要素的質(zhì)量。但在評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣時(shí)，除考慮各要素的平均狀況外，還應(yīng)找出質(zhì)量最差的要素，并做出評(píng)價(jià)。因?yàn)椋祟惢顒?dòng)常常首先使質(zhì)量最差的因素受到影響，從而引起環(huán)境的變異。（三）地質(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔玫刭|(zhì)環(huán)境的反饋?zhàn)饔?，即地質(zhì)環(huán)境受人類活動(dòng)干擾后，對(duì)這種干擾所作出的某種響應(yīng)。地質(zhì)環(huán)境較容易受到人類活動(dòng)的影響。當(dāng)人類活動(dòng)的規(guī)模和強(qiáng)度超過了地質(zhì)環(huán)境的承受極限后，必然導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，對(duì)人類活動(dòng)做出反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)就是地質(zhì)環(huán)境在人類作用力影響下，對(duì)物質(zhì)和能量的輸入與輸出的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)人類作用力不大時(shí)，通過地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部的調(diào)節(jié)能力，對(duì)外界的沖擊進(jìn)行補(bǔ)償和緩沖，就可以完成這種調(diào)整過程，維持地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為不易覺察的、“隱蔽的”形式；當(dāng)人類作用力增大，超過地質(zhì)環(huán)境內(nèi)部的調(diào)節(jié)能力時(shí)，地質(zhì)環(huán)境只有通過劇烈的變動(dòng)，才能建立起新的平衡關(guān)系，反饋就以“顯露的”形式表現(xiàn)出來。..精品精品.精品

二、地質(zhì)災(zāi)害

地質(zhì)災(zāi)害是指由于地質(zhì)營(yíng)力或人類活動(dòng)而導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，并由此產(chǎn)生各種危害或嚴(yán)重災(zāi)害，使生態(tài)環(huán)境受到破壞、人類生命財(cái)產(chǎn)遭受損失的現(xiàn)象或事件。地質(zhì)災(zāi)害按成因可分為兩類，一類是自然地質(zhì)災(zāi)害，即自然條件下形成的地質(zhì)災(zāi)害，如地震、火山噴發(fā)、滑坡、泥石流等；另一類是人類活動(dòng)影響誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降等。（一）地震和火山1.地震強(qiáng)烈的地震可以在瞬間給人類帶來巨大的災(zāi)難。

1000多年來，全世界約500萬人在大地震事件中喪生。在地震災(zāi)害中，以構(gòu)造地震最具有普遍性，危害也最大。地震造成的破壞可分為直接地震災(zāi)害和間接地震災(zāi)害。直接地震災(zāi)害是指由于強(qiáng)烈地面震動(dòng)及震動(dòng)產(chǎn)生的地面斷裂和變形，引起建筑物倒塌和損壞，造成人身傷亡及大量社會(huì)物質(zhì)的損失。例如我國(guó)1976年7月28日發(fā)生的唐山7.8級(jí)地震，造成24萬多人死亡，16萬多人重傷，極震區(qū)的工業(yè)建筑物70％～80％倒塌或受到嚴(yán)重?fù)p壞，整個(gè)唐山市變成一片廢墟。間接地震災(zāi)害是指因強(qiáng)烈地震引起的山體崩塌，形成滑坡、泥石流；水壩、河堤決口或發(fā)生海嘯而造成的水災(zāi)；以及未熄滅的火源、燃?xì)夤艿佬孤┗螂娋€短路引起的火災(zāi)等等。地震火災(zāi)很容易發(fā)生，造成的損失往往也比較大。例如，著名的1923年9月1日日本關(guān)東大地震（8.2級(jí)），在離震中

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km的東京，震后半小時(shí)內(nèi)，有136處起火，全東京房子被燒掉2/3。在這次地震中毀壞的57萬所房屋中有44萬所是被大火燒掉的，喪生的10萬多人中有5萬多人是被大火燒死的。1933年8月25日在四川疊溪發(fā)生的7.5級(jí)地震造成水災(zāi)。地震導(dǎo)致崩塌下來的巖土體堵塞岷江，形成4個(gè)地震堰塞湖。震后45天，湖水堵體潰決，造成下游水災(zāi)，洪水縱橫泛濫，長(zhǎng)達(dá)500km，沖毀房屋難以計(jì)算，有2萬多人被淹，5萬多畝農(nóng)田被沖毀。..精品精品.精品地震預(yù)報(bào)是人類與地震災(zāi)害作斗爭(zhēng)的一項(xiàng)重要工作，是防震抗震的依據(jù)。地震預(yù)報(bào)應(yīng)該包括何時(shí)、何地及震級(jí)大小3個(gè)方面。對(duì)于后兩者，根據(jù)發(fā)生地震的地質(zhì)條件的調(diào)查并結(jié)合歷史地震的分析，可以獲得較好的認(rèn)識(shí)。通常是編制出全國(guó)或地方性地震區(qū)域劃分圖，把地震危險(xiǎn)區(qū)劃分出來，標(biāo)明地震帶的分布和各個(gè)地方未來地震的最大烈度值，從而推測(cè)地震可能發(fā)生的地點(diǎn)和強(qiáng)度。研究未來地震發(fā)生的時(shí)間，應(yīng)包括中長(zhǎng)期和短期（或臨震）預(yù)報(bào)。地震的區(qū)域劃分實(shí)際上是一種地震的中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。2.火山噴發(fā)近500年來，約20萬人因火山噴發(fā)而遇難?；鹕交顒?dòng)以多種形式造成傷亡和破壞，包括熔漿流、灼熱的火山灰流、蒸汽噴發(fā)以及火山爆發(fā)引起的地震、海嘯、氣候變化、火山灰的降落和火山泥流等。由于火山噴發(fā)往往突然發(fā)生，特別是猛烈式的火山噴發(fā)，常常造成極大的災(zāi)難。如1883年印度尼西亞的喀拉喀托火山爆發(fā)，同時(shí)引起了強(qiáng)烈的地震和海嘯，毀壞了原有島嶼的2/3，死亡約

5萬人?；鹕奖l(fā)后，喀拉喀托島被厚達(dá)30m的熔巖和火山灰所覆蓋，一切生命活動(dòng)都結(jié)束了。火山除了以固態(tài)、液態(tài)噴出物造成損害外，還以有毒氣體危害人畜。在俄羅斯堪察加半島上一個(gè)火山正在活動(dòng)的山谷中，常可見到熊、狐貍、老鼠等野生動(dòng)物的尸體。這是由于該山谷地形低洼，SO2等有毒氣體多靠近地面聚積，容易造成動(dòng)物因窒息而死亡。近幾十年來，隨著科學(xué)的發(fā)展，人們已逐步掌握了火山活動(dòng)的規(guī)律，火山災(zāi)害在一定程度上可作預(yù)測(cè)和預(yù)防。寧靜式火山噴發(fā)，已經(jīng)可以有把握地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，因而危害不大。猛烈式火山噴發(fā)一次危險(xiǎn)活動(dòng)期的開始可以通過地震儀、地傾斜儀、溫度監(jiān)測(cè)器和氣體探測(cè)器等提出預(yù)報(bào)。如果氣體噴出量越來越多，硫質(zhì)成分越來越濃，溫度越來越高，這就表明大規(guī)模火山噴發(fā)即將發(fā)生。通過地震監(jiān)測(cè)也可進(jìn)行火山預(yù)報(bào)，如美國(guó)夏威夷群島的莫納羅亞火山，1959年8月開始發(fā)生一連串小地震，當(dāng)年11月就發(fā)生了一次巨大的火山噴發(fā)。1980年美國(guó)西部圣海倫斯火山猛烈爆發(fā)，由于科學(xué)家事先作了預(yù)報(bào)，當(dāng)?shù)卣皶r(shí)疏散了居民、關(guān)閉了旅游區(qū)，因此爆發(fā)時(shí)沒有造成人員傷亡。（二）崩塌、滑坡和泥石流..精品精品.精品斜坡上的巖、土塊體在重力作用下，由于自身重量及某些外因（如地震、人工爆破、暴雨等）的觸發(fā)，沿著斜坡下移或墜落的作用，稱為塊體運(yùn)動(dòng)。塊體運(yùn)動(dòng)可以分為崩塌、滑坡和泥石流3種類型，它們都會(huì)給人類造成程度不同的災(zāi)害。1.崩塌陡坡上的巖、土體在重力作用下，突然、迅速地向坡下垮落的現(xiàn)象，稱為崩塌。規(guī)模巨大的巖體或山體發(fā)生崩塌稱為山崩。崩塌時(shí)塊體運(yùn)動(dòng)速度一般為

5～200m/s。崩塌往往發(fā)生在很陡的斜坡地帶，如具懸崖的峽谷地帶或海、湖岸地帶，坡度常大于60°～70°。這些陡坡通常由堅(jiān)硬而裂隙發(fā)育的巖石組成，尤其在垂直節(jié)理發(fā)育或?qū)永?、劈理的傾向與坡向一致的地方更易發(fā)生崩塌。崩塌發(fā)生的過程，是巖石中已有的構(gòu)造裂隙和釋壓裂隙隨著風(fēng)化作用的不斷進(jìn)行而進(jìn)一步擴(kuò)大和發(fā)展，使陡坡處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦遇到地震、暴雨或不合理地開挖坡腳、地下采空等因素的觸發(fā)，巖體即發(fā)生崩塌。崩塌下來的巖土體堆積于山麓地帶，主要為粗碎屑物，棱角明顯，大小混雜。山崩或大規(guī)模崩塌會(huì)嚴(yán)重破壞鐵路、公路、礦山、村鎮(zhèn)和良田，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，造成巨大災(zāi)害。1983年3月29日在云南馬關(guān)縣山車鄉(xiāng)老皮丫口，千噸巨石從200m高的后山崩塌下來，擊毀民房36間，死亡6人，傷15人，還砸死一些家禽和牲口，掩埋糧食3萬多kg。2.滑坡滑坡是指斜坡上的土體或巖體在重力作用和其他因素的影響下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體地向下滑動(dòng)?；掠苫麦w、滑動(dòng)面（帶）、滑床、滑動(dòng)臺(tái)階和滑坡壁等組成?；麦w是整體下滑的巖土體，以其體積大小來表示滑坡的規(guī)模。滑坡體移動(dòng)時(shí)與不動(dòng)體之間形成一個(gè)界面并沿其下滑，此界面叫滑動(dòng)面?；瑒?dòng)面以下的不動(dòng)體叫滑床。任一滑坡都具有滑坡體、滑動(dòng)面、滑床這3個(gè)要素（圖11.9）。滑坡一般發(fā)生在以粘土質(zhì)為主的土層或泥質(zhì)巖及其變質(zhì)巖的分布區(qū)?；瑒?dòng)面大多沿著巖層面、破裂面或透水層與不透水層之間的分界面發(fā)育。沖刷形成的陡岸或人工開挖的陡坎最易形成滑坡。地震、降雨和融雪等是誘發(fā)滑坡的重要因素。地震不僅破壞斜坡上巖土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且會(huì)產(chǎn)生新的軟弱面或促使原有的軟弱面重新活動(dòng)。雨水和雪水滲入巖土體的孔隙或裂隙中，使巖土的抗剪強(qiáng)度降低，并且造成地下水位抬升而對(duì)滑坡體產(chǎn)生浮托作用，降低抗滑力。因此常有“大雨大滑，小雨小滑，無雨不滑”的現(xiàn)象。..精品精品.精品滑坡的形成過程，從初期的巖土體緩慢蠕動(dòng)至快速滑動(dòng)一般需較長(zhǎng)時(shí)間，有的歷時(shí)幾個(gè)月或幾年；但也有突然爆發(fā)的滑坡?；瑒?dòng)速度通常較緩慢，但滑動(dòng)中期中可出現(xiàn)短時(shí)間的劇滑階段，速度可達(dá)每秒幾十米。大規(guī)模的滑坡常常掩埋村鎮(zhèn)、摧毀廠礦、中斷交通、堵塞江河、破壞農(nóng)田、毀壞森林。1983年3月7日傍晚，甘肅東鄉(xiāng)灑勒山南坡發(fā)生了國(guó)內(nèi)罕見的超大型滑坡，在一二分鐘內(nèi)形成了一個(gè)面積約1.4km2、體積約5×107m3的滑坡體?；麦w帶著刺耳的呼嘯聲，以30m3.泥石流泥石流是突然爆發(fā)的、含有大量泥砂、石塊等固體物質(zhì)并具有強(qiáng)大破壞力的特殊洪流。形成泥石流的三個(gè)基本條件是：①地勢(shì)陡峻，流域面積大，山高溝深；②有豐富的固體碎屑物質(zhì)；③在短時(shí)間內(nèi)有充沛的水量。特大暴雨或連續(xù)降雨后的暴雨，都是觸發(fā)泥石流的重要條件。在冰川發(fā)育區(qū)和積雪區(qū)，泥石流的爆發(fā)還與氣候突然增溫或雪崩有關(guān)。泥石流中固體物質(zhì)的體積含量一般大于15％，最多時(shí)可達(dá)80％；容重常大于1.3t/m3，最大時(shí)可達(dá)2.3t/m3。泥石流的流速通常為5～7m/s，極快時(shí)可達(dá)70～80m/s。由于泥石流容重大、流速快，因此不僅有極其強(qiáng)大的搬運(yùn)能力，而且其侵蝕、搬運(yùn)和沉積過程極為迅速。有些泥石流甚至可搬走重達(dá)數(shù)百噸、長(zhǎng)徑達(dá)數(shù)十米的巨礫。泥石流往往在較短時(shí)間內(nèi)（幾分鐘至幾小時(shí)），就可把幾十萬乃至幾千萬立方米的固體物質(zhì)沿溝谷搬運(yùn)至溝口，使周圍地形頃刻間發(fā)生變化。由于泥石流具有突然爆發(fā)、歷時(shí)短暫、來勢(shì)兇猛、破壞性大的特點(diǎn)，因此經(jīng)常沖毀耕地、破壞交通、堵塞河道、摧毀城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。1981年7月9日凌晨，四川甘洛大渡河支流利子依達(dá)溝爆發(fā)了一次大型的災(zāi)害性泥石流。這場(chǎng)泥石流是由連日暴雨所觸發(fā)的，固體物質(zhì)輸移量達(dá)84×..精品精品.精品104（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，從而引起建筑物、道路、農(nóng)田等的損壞。地面沉降和地面塌陷的產(chǎn)生除了有自然因素之外，主要是與人類活動(dòng)有關(guān)，包括過度開采地下水、開挖固體礦產(chǎn)以及機(jī)械振動(dòng)等等。1.地面沉降地面沉降是指主要在人為因素作用下，由于地殼表層土體-巖體壓縮而導(dǎo)致區(qū)域性地面標(biāo)高降低的一種地質(zhì)現(xiàn)象。通常主要是由于不合理地開采地下流體（地下水、天然氣和石油等）以及地面建筑物負(fù)荷過重引起的。土體或巖體中流體的釋出，使巖、土體的浮托力喪失或減小，巖、土體所承受的壓力增大，固體顆粒之間的孔隙受壓縮而變小，達(dá)到一定程度時(shí)就出現(xiàn)地面沉降。它具有形成發(fā)展緩慢、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣、成因機(jī)制復(fù)雜和防治難度大的特點(diǎn)，是一種對(duì)城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活構(gòu)成威脅的地質(zhì)災(zāi)害。19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，日本新瀉、美國(guó)圣可塞和我國(guó)上海都發(fā)現(xiàn)了地面沉降現(xiàn)象。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化程度的提高，對(duì)地下水等的不合理開采加劇，地面沉降日益明顯。目前，世界上已有50多個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)生地面沉降，較為嚴(yán)重的有美國(guó)、日本、墨西哥和意大利等。日本東京在1969～1971年地面沉降了60cm，該市低于海平面的面積已達(dá)28.8km2，部分地面已沉降到海平面以下3m。我國(guó)已有50多座城市發(fā)生地面沉降，比較嚴(yán)重的是上海、天津、臺(tái)北、西安、寧波和蘇州等。上海市從1921年開始發(fā)現(xiàn)地面下沉，到1965年最大累計(jì)沉降量已達(dá)2.63m，影響范圍達(dá)400km2。天津市在1959～1982年間最大累計(jì)沉降量為2.15m，沉降量大于100mm的范圍達(dá)幾百平方公里。地面沉降使碼頭下沉，防洪堤、防潮堤標(biāo)高降低，輸水管、橋梁變形與損壞，河流泄洪能力減弱，地下管道折斷或位移，建筑物下沉或傾斜，產(chǎn)生地面裂縫等。對(duì)于沿海城市，地面沉降還會(huì)使城市面臨被海水淹沒的危險(xiǎn)，或造成海水倒灌，即海水侵入到地下水中，使土壤鹽堿化、沼澤化。..精品精品.精品目前預(yù)防或控制地面沉降的根本方法就是要合理地開發(fā)利用城市的地下水資源，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①減少地下水的開采量；②調(diào)整地下水的開采層次，可將開采上部含水層轉(zhuǎn)向下部含水層；③人工回灌地下含水層，以提高地下水位，達(dá)到緩和沉降速率的效果；④利用地下水的采、灌數(shù)學(xué)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巖、土體在自然或人為因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞的一種地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)塌陷區(qū)是否有巖溶發(fā)育，可分為巖溶地面塌陷和非巖溶地面塌陷。前者發(fā)育在隱伏巖溶地區(qū)，是由于巖溶洞隙上方巖、土體產(chǎn)生陷落而形成的地面塌陷；后者根據(jù)塌陷區(qū)巖、土體的性質(zhì)又可分為黃土塌陷、火山熔巖塌陷和凍土塌陷等類型。塌陷使大量的建筑物變形、倒塌、道路坍塌、田地毀壞、水井干枯、風(fēng)景點(diǎn)破壞等，給城市建設(shè)和人民生活造成了很大的損失。以貴州水城的地面塌陷最為典型和強(qiáng)烈。水城因水城鋼鐵廠水源地中16口水井大量抽取地下水，在約5km2的范圍內(nèi)，產(chǎn)生塌陷坑1023個(gè)，導(dǎo)致89座房屋開裂或倒塌，道路塌裂，電桿倒塌，423畝農(nóng)田毀壞等。人類活動(dòng)會(huì)促使地面塌陷的形成和發(fā)展。不合理的或強(qiáng)度過大的人類活動(dòng)都有可能誘發(fā)和導(dǎo)致地面塌陷，這些活動(dòng)主要有：礦區(qū)地下采空、地下工程排水、過量抽采地下水、人工蓄水、加載、振動(dòng)及地表滲水等。對(duì)地面塌陷的監(jiān)測(cè)應(yīng)包括長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和前兆現(xiàn)象監(jiān)測(cè)。長(zhǎng)期連續(xù)地監(jiān)測(cè)地面、建筑物的變形和水點(diǎn)（井、泉等）的水量、水態(tài)變化以及地下洞穴分布及其發(fā)展?fàn)顩r等，對(duì)于掌握塌陷的形成發(fā)展規(guī)律，提早預(yù)防和治理是十分必要的。塌陷前兆現(xiàn)象包括抽、排地下水引起泉水干枯、人工蓄水引起地面冒氣泡、建筑物發(fā)出響聲或傾斜、地面環(huán)形開裂、水點(diǎn)的水量、水位突變及動(dòng)物驚恐異常等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些