|
地球最大的特点是圈层结构。外部圈层有水圈、生物圈和大气圈，产生外力地质作用。内部圈层有地壳、地幔和地核，产生内力地质作用。外力地质作用造成崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降地质灾害，由自然资源部负责防治和灾害评估；内力地质作用造成地震地质灾害，由中国地震局负责安全性评价。 中国的地理特征是三大台阶。北京地处第二大台阶与第三大台阶的过渡地带，地貌单元分为西山、北山、盆地和平原，地质环境复杂。北京市总面积16410 平方公里，其中山区面积10072平方公里，占总面积的61.4%；平原面积6338平方公里，占38.6%；这种山区与平原的占比，相应地发生地质灾害的种类多、风险大。 北京是中国地质工作的摇篮。自1920年叶良辅等人出版中国的第一部地质学专著《北京西山地质志》，至今已有百年。百年来地质工作者取得了大量的地质科学数据，为防控和治理地质灾害提供了充分的科学依据，科学划分了地质灾害区域，山地分为：西山南部碳酸盐岩区、中部火山岩区、北部碳酸盐岩区，北山西部松散沉积物区、中部岩浆岩区、东部变质岩区和东南部碳酸盐岩区。平原分为：山前岛状残丘区，拒马河、大石河、永定河3个冲洪积扇区，北运河洪积扇群区、北运河洪积扇群溢出带区，潮白河和蓟运河2个冲洪积扇区。北京市制定的《北京城市总体规划(2016年—2035年)》要求“积极推进区域生态协作，加强山区整体生态保育和废弃矿山治理、地质灾害隐患点防治等生态修复建设”。北京存在地质灾害隐患点，对公众的出行有潜在的威胁。因此，让公众了解和掌握一些有关地质灾害的防治知识，在出行时避让地质灾害和保障出行安全大有裨益。北京的地质灾害形态，在山区表现为崩塌、滑坡、西山煤矿采空区的地面塌陷和泥石流；在平原表现为地裂缝和地面沉降。为了便于地质灾害的有效防治，既要考虑地质条件，也要考虑行政单元管控，针对北京各个区的地质灾害特点进行防御，北京市政府部门建立了“北京市地质安全预警预报信息中心”，有效地进行地质灾害防治。 
北京市地质安全预警预报信息中心 地壳是固体地球的最外层，平均厚度33公里，八达岭一带厚达41公里，呈镜像特征，就是说高山下面地壳深，平原下面地壳浅。地幔玄武岩上涌的过程中，将地壳分为大大小小的板块，这就是大家一致认可的板块构造假说。地球外力与内力共同的地质作用，形成今天全球的7大洲4大洋的同时，也形成了现在具有盆地、山地和平原的北京地貌特征。北京位于太行山山脉（西山）与燕山山脉（北山）的交汇之地，构成了“北京湾”的地貌特征。延庆区为新生代断陷盆地，容易产生崩塌和滑坡。北山为岩浆岩球形风化发育的破碎岩石区域，容易产生泥石流。西山为沉积岩形成的向斜构造，南翼的房山区主要为海相岩石形成的岩溶地貌，容易产生崩塌；核部的门头沟区主要为向斜成山的陆相含煤岩石，容易产生煤矿塌陷；北翼的昌平区处于两山交汇的构造破碎带，容易产生泥石流。平原为北京凹陷厚达千余米的松散沉积物，容易产生地裂缝和地面沉降。为规避地质灾害，地质工作者编制了北京地区的地质灾害易发区区划图。 
北京市地质灾害区划 北京的地质环境复杂，如何有针对性地规避地质灾害，首先要从宏观上了解盆地、山地和平原等不同地貌单元的地质灾害发生的特点，然后按照地质条件对各个行政区域的主要灾害类型特点分别进行甄别，我们将其初步划分为：房山区岩溶崩塌、门头沟区向斜两翼煤坑塌陷、昌平区断裂破碎带、延庆区盆地边缘滑坡泥石流、怀柔区花岗岩节理崩塌、密云区强降雨泥石流、平谷区岩溶塌陷、顺义区地裂缝、北京平原区地面沉降等地质灾害种类。有效防控岩溶崩塌 关于拒马河两岸的房山地貌，1500多年前家住拒马河支流郦亭沟的郦道元在《水经注》中就有描述：“涞水又南，迳藏刀山下，层岩壁立，直上千宵，远望崖侧，有若积刀”。“层岩”指地层产状水平，“壁立”指节理面的产状垂直。这是对房山岩溶地貌的最早诠释。产生房山岩溶地貌的地层水平，垂直节理裂隙发育，雨水沿着节理裂隙下渗溶蚀，构成以岩溶崩塌为主的地质灾害。 
岩溶崩塌 对拒马河两岸公路旁边具有崩塌威胁的岩石采用危岩清理、安装钢丝防护网和铆钉固定方法防护，避免了车毁人亡地质灾害的发生。针对煤坑塌陷的防治 门头沟区地质构造为向斜成山，向斜两翼恐龙出现之前的石炭纪地层和恐龙时期的侏罗纪地层产煤，采煤历史悠久，形成了许多采空区，容易产生煤坑塌陷地质灾害。 
煤坑上方的地表塌陷
针对不同的塌陷形成模式和不同的建筑物分布地区，分别采取不同的措施防治，包括建地表防排水工程、进行建筑物抗变形设计、采空区充填、建筑物基础加固、跨越法和环境恢复工程，措施采取后有效地避免了煤矿塌陷的发生。泥石流的灾情与治理 郦道元在《水经注》中称密云区为“密云戍”。由于乌云密布，故称密云。由于常发泥石流，建不起较大的县城，故为规模较小的行政单位“密云戍”。泥石流的发生主要与强降雨有关系，从北京山前到密云番子牌为一条强降雨带，仅1989年7月21日和1991年6月10日发生的两次泥石流，就造成了3人死亡，经济损失841.09万元的重大灾害。治理工程采用了拦砂坝、谷坊、防洪堤和护村堤4部分组成，自此避免了泥石流对沟域内人类的危害。停止地下水开采，规避地裂缝和地面沉降的扩大 从良乡到顺义为一条活动的断裂带，地质学家称为“良乡—顺义断裂”。顺义地裂缝地表出露约25 公里，造成附近建筑物的墙体、门窗等破坏开裂，是由于顺义断裂活动和地下含水层疏干综合因素造成的。北京平原今天看来一马平川，可是距今6600—2303万年（古近纪）前是一个深达1500米的大坑，沉积了厚厚的新生代松散沉积物，地质学家称为“北京凹陷”。松散沉积物的厚度达1500米，当地下水超采后，含水的砾石层收缩，容易产生地面沉降。为了避免地裂缝和地面沉降的进一步扩大，北京市已经停止开采地下水。 
北京平原的地面沉降分布（紫色范围） 北京附近在历史上发生过多次地震。没有历史记录的古地震被科学家在沙河和百泉庄的探槽中发现，云水洞塔倒三截和石花洞龙宫中断掉的石笋应该为古地震造成，导致清河镇西的汉唐文化层被错断1米以上。史志中记录的6级以上地震就有6次之多，最大的一次是1679年9月2日（康熙十八年七月二十八日）晚发生在三河——平谷的8级大地震，最近的一次是1976年7月28日凌晨3时42分发生在唐山的里氏7.8级大地震。虽然目前地震预报有困难，但防震减灾要时时刻刻警钟长鸣啊！ 
北京附近的活动断裂与历史地震分布
本文首发于《地球》2020年第5期，有删节修订
|
