地质灾害，真的只是灾害吗？

地质灾害（Geologic Hazard / Geohazard）是指在自然或人为因素下引发的，对人类生命财产、环境造成损失的地质现象。广义的讲，崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降、地震、火山喷发等，都属于地质灾害。它常常造成大量的经济损失和人员伤亡，给我们带来惨痛的记忆。

但是，归根结底，地质“灾害”本质上只是地球上的一种自然现象。无论是地震、火山还是崩塌、滑坡、泥石流，本身都是地球积聚的能量释放的过程。它们的发生，不仅证明了地球的勃勃活力，同时，也会给人类带来“灾害”之外的“好处”。

图1 地质活动，体现了地球的生机与活力。

（图片来源：维基百科）

创造丰富多彩的自然景观

地质活动创造了地球上丰富多彩的自然景观，被我们视为“地质灾害”的火山、地震、崩滑流等就是创造地表景观的重要贡献者之一。海枯石烂，斗转星移，地球也是一个生命体，不断积蓄-释放着能量。在这一张一弛中，尽显大千世界，造化神奇。

火山，炽热奔放。地下深处按捺不住的熔岩，在大地上顶出一座山包，勃勃喷涌，带出地球内部的物质。滚滚浓烟，可以笼罩数公里的范围。火山灰富含养分，是植物生长的绝佳养料；火山活动结束后，火山口积蓄水源，可以形成美丽的火山口湖；地下源源不断的热量，创造出热气腾腾的温泉，如同仙境……火山作用创造了大量的自然景观：我国的长白山、五大连池、腾冲，日本的富士山，美国的夏威夷、黄石公园，这些鼎鼎大名的风景区，都离不开火山的作用。

图2 火山勃勃喷涌，岩浆四溅，火山灰笼罩整片天空。

图3 长白山天池，是火山喷发后形成的火山口湖，白雪皑皑，湖水与天空相映成趣。

图4 日本富士山，是一座休眠火山，是日本精神文化的象征。

图5 火山把地下的热量带到地表，形成了大量温泉，热气腾腾，如同仙境。

崩滑流，汹涌澎湃。山体崩塌、滑坡，垮落的岩土体进入河流，阻碍了河水的流动，就形成了堰塞湖。有些堰塞湖，临近人类的生活区，河水不断涌入，却无法流出，一旦溃决，将导致灾难；但在人迹罕至的地区，在自然作用下，堰塞湖也会成为一片风景；泥石流，在山区一泻千里，携带大量泥土，在冲出山谷后沉积下来，成为冲积扇，有助于涵养水源；在崩塌的作用下，可以形成高崖绝壁，陡峭直立，蔚为大观。

图6 西藏然乌湖，就是一个由滑坡阻塞河流产生的堰塞湖。碧水如镜，白雪皑皑，天地山水，相映成趣。

图7 1900年由泥石流堵江形成的易贡湖，在2000年溃决后形成一片美丽的湿地。

图8 中国新疆塔克拉玛干沙漠南部横跨昆仑山脉和阿尔金山脉之间的一个庞大的冲积扇。沙漠中很多绿洲，都在冲积扇上。（图片来源：维基百科）

图9、10 位于英吉利海峡的七姐妹悬崖（Seven Sisters, Sussex），是海水侵蚀岩壁，岩壁崩塌所形成。

产生丰富的资源

人类能够舒适地生活在地球上，发展出文明，得益于地球提供的丰富资源。而绝大多数资源的产生，都离不开地球的活动。以火山为例，它不仅是一种独特的景观，更会产生众多资源。火山型的金矿、铜矿等，不计其数。而很多珠宝的形成，如钻石，也离不开火山作用。即使是火山喷发过程中产生的火山灰，也可以成为植物生长的丰富养料，创造出万亩良田。

图11 火山等地质活动，为人类带来了丰富的矿产。

图12 火山喷发、河流泥沙沉积等，会创造出大片肥沃的土地。图中为河南驻马店市的稻田画。

帮助人类进行生产

在自然面前，人类是渺小的；在自然的力量面前，即使采用最先进的工具设备，人类的力量也显得微不足道。人类的伟大之处就在于，认识到了自身力量的有限性，而能够将自然的强大为己所用。我们建设水电站，用奔流不息的大江大河发出源源不断的电能；我们研究自然界的奥秘，发明出飞机、雷达、声呐等一系列工具；我们驯养动物，培育作物，在广袤的大地上建设起自己的栖身之所……而地质“灾害”中孕育的强大力量，也同样被我们所利用。

图13 学会利用自然的力量，是人类的生存之道。

在采矿、采石、石材加工等活动中，崩塌、滑坡就大有可为。崩塌和滑坡，是岩体、山体发生破坏、垮落的过程。而采矿、采石等活动，同样是要把岩体切割、破碎，搬运后进行冶炼。在人类发明火药以前，这些都只能靠一锤一凿来实现。如果能够人为地对矿体进行处理，使之发生崩塌、滑坡，岂不省时省力？这样的作法，即使在火药已经广泛运用的今天，依然大有可为。

图14 开采矿产时，可在矿体底部开挖沟槽，上部的矿体，很容易就会顺层滑下，大大提高了开采效率。（作者摄）

图15 位于意大利的大理石采石场。矿场的石块被切割的整整齐齐。这并非如“菜刀切肉”一样的切割，而是利用岩石破坏的规律，巧妙地施力，使得岩石自己沿着软弱面破坏的结果。

图16 古代的石匠，只靠简单的工具，就能切割坚硬的岩石。在完整岩石上沿切割方向打孔，使岩石劈裂，断面光滑平整。

2013年4月10日，美国犹他州的宾汉姆露天矿场发生了北美有历史纪录以来最大的非火山活动原因山体滑坡，大约6500-7000万立方米的泥土和岩石在一瞬间倾泻而下。山体滑坡如此猛烈，以至于连地震台网都检测到了滑坡时的巨响。所幸，研究人员根据滑坡前的山体运动预测到了此次滑坡，提前撤离了矿场所有的工作人员。事故除了造成一些设备和建筑损坏之外，并没有造成人员伤亡。尽管这是一场“灾害”，但换一个角度想，滑坡替矿场采集了大量矿石，节省了人力物力，倒也不失为一件美事。由此可见，只要发现及时、处理得当，我们是可以将地质灾害“化干戈为玉帛”的。

图17 矿场滑坡航拍图片。从图片中可以看出，滑坡区域长达数公里，宽五百米以上。（图片来源：NASA）

图18 矿场滑坡全貌。（图片来源：https://www.upr.org/utah-news/2013-04-12/kennecott-mining-to-continue-after-slide-in-bingham-mine）

促进科学技术进步

为了预防地质灾害发生，减少地质灾害造成的损失，投入到相关研究的科学家、工程师不计其数。在与地质灾害“作斗争”的过程中，人类对地球的认识越来越深刻，取得了大量的科学技术成就。因此，某种程度上，地质灾害的发生促进了人类科学技术的进步。

以崩塌、滑坡、泥石流为例。它们的发生，往往是由于岩土体失去稳定，发生破坏而导致。为了防止这些灾害发生，减少灾害造成的损失，很多科学家和工程师们对岩土体的力学性质进行了大量研究，对岩土体的破坏规律的认识也越来越深刻。

图19 通过岩石力学试验，探究岩石变形、破坏规律，增加了人类对自然的认识，并可以将研究成果利用于工程建设、灾害防治。（作者摄）

一方面，我们学会了如何阻止破坏。这可以应用于工程建设和工业生产中，如隧道、地下洞室的开挖，矿产的开采，防护工程的建设等，减少了施工事故的产生，大大增加了工程建筑的安全性。

图20 金碧辉煌的莫斯科地铁。如今，地下轨道交通已经成为城市不可或缺的一部分。

图21 铜陵有色金属集团，矿井下的矿工正在工作。随着工程技术的不断进步，矿井工作的安全性已大大提高。

另一方面，我们也了解了如何导致破坏。这可以应用于矿产、能源的开采中，使人类高效地进行资源的开发和利用。例如，随着深度的增加，地下的岩石承受着上部岩石的重量，其所受到的压力越来越大，因此其结构也更加致密，更难以被破坏。若想要进行矿产、能源的开采，就不得不攻克如何“破坏”的难题。这一技术，在地热能开发、页岩气开采中，具有广泛的应用前景。

图22 地下深度每增加1000米，温度大约增加25℃，压力增加，岩石温度更高的同时也更加致密，制造裂隙就更加困难。（作者绘）

图23 要在地下数千米致密的页岩层中制造裂隙，开采页岩油气，是一个挑战。

注：未经标注的图片，均来自于图虫创意。

参考资料

1、维基百科：Geohazard

2、维基百科：Alluvial fan

3、维基百科：Seven Sisters, Sussex

4、Kennecott Mining to Continue after Slide in Bingham Mine：https://www.upr.org/utah-news/2013-04-12/kennecott-mining-to-continue-after-slide-in-bingham-mine

美编 | 马睿泽

校对 | 刘强