城市,，是人類(lèi)最具象化的文明表現(xiàn)形式,。一座城市的文化與底蘊(yùn)，只有經(jīng)歷時(shí)光的磨礪才能愈顯厚重,。文化意義上的“厚重”,，自然是城市們趨之若鶩的選項(xiàng)，可當(dāng)它回歸字面意義時(shí),，“厚重”,，便瞬間成了任何城市都不愿面對(duì)的一大難題。

地面沉降——便是這字面意義上“厚重”的同義詞,。地面沉降給一座現(xiàn)代化城市所帶來(lái)的影響可謂巨大,。一方面，它潛在地影響著市政基礎(chǔ)設(shè)施的功用,，為建筑,、軌道交通及供排水等系統(tǒng)埋下巨大的隱患；另一方面,，它更能通過(guò)地裂縫,、地表塌陷等突發(fā)形式直接危害市民的出行安全，從而在保障公民的安居樂(lè)業(yè)——這一城市的終極責(zé)任上,，投上一朵烏云,。

北京是我國(guó)地面沉降較為嚴(yán)重的城市之一。雖然北京作為中國(guó)城市系統(tǒng)中執(zhí)牛耳者,，享受著最為現(xiàn)代化的發(fā)展軌跡,，但同時(shí)，地面沉降對(duì)北京的種種影響和制約,，也讓防治沉降擺上了市政發(fā)展的議事日程,。據(jù)1935年北京地面沉降問(wèn)題首次發(fā)現(xiàn)至今，地面沉降隨著京城的發(fā)展而日趨嚴(yán)重,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，在1935至1952年間，17年內(nèi)的最大累積沉降量?jī)H有58mm,，而到了2009年,，一年之內(nèi)的最大沉降量便可達(dá)137.51mm，換句話說(shuō),，每過(guò)一年,，身在北京的你，腳踏的地面或許便已經(jīng)矮了十幾公分。

【繁榮發(fā)展的北京示意圖,。這座現(xiàn)代化的古都,，卻在地面沉降的問(wèn)題上遭受著來(lái)自自然的先天性影響。圖片來(lái)源：http:///life/travel-tourism/beijing-accent-pollution-subway_20091217.html】

北京地面沉降程度與其發(fā)展規(guī)模之間在數(shù)值上顯得如此“息息相關(guān)”,，讓人們不禁把目光投向自身的生產(chǎn)生活,。一直以來(lái),，地下水開(kāi)采量的劇增,，被認(rèn)為是導(dǎo)致北京地面沉降增幅的主要原因。這誠(chéng)然在很大程度上道出了北京地面沉降的直接誘發(fā)機(jī)制,，然而,，再發(fā)達(dá)的城市也不可能是與自然完全隔絕的孤立體，：如果人們不開(kāi)采地下水,、不建筑密密麻麻的樓盤(pán),、甚至完全不在這片土地上開(kāi)發(fā)城市，它就不沉降了嗎,？在關(guān)注人類(lèi)自身行為的同時(shí),，也同樣不要忽視了現(xiàn)象背后另一只“看不見(jiàn)的手”——自然的“第一推力”。

揭示北京地面沉降中大自然的幕后推力,，便是揭示北京地質(zhì)發(fā)育史的過(guò)程,。

自然——第一推力

燕趙古都——北京，是一個(gè)發(fā)祥在沖積扇上的城市,。而這沖積扇“地基”的歷史,，更足以回溯到距今約1億多年的中生代。當(dāng)時(shí),，在宏偉的燕山運(yùn)動(dòng)下,，燕山拔地而起，塑造出今日 “西部山區(qū),、東部低地”的華北地貌格架,。到了新生代，燕山上持續(xù)的降水,，又孕育出永定河,、潮白河等眾多水系。這些水系攜帶著燕山的沖積物滾滾而下,，在華北塑造出永定河沖積扇,、潮白河沖積扇等數(shù)個(gè)沖積扇。母親河們?cè)跁r(shí)光中綿延滔滔,，由之形成的沖積扇也在千百萬(wàn)年時(shí)空中擴(kuò)大,、成長(zhǎng)。相互疊積、覆蓋,；并在最終,，由疊加的沖積扇體系演化為了廣袤一體的沖積平原——這，便是今日的北京平原了,。

【沖積扇的典型結(jié)構(gòu)示意圖,。圖片來(lái)源：http://www./technical.html】

今日北京的地面沉降問(wèn)題，實(shí)際只是悠久的平原發(fā)育史中一個(gè)響在當(dāng)代的音符罷了,。換個(gè)說(shuō)法可能更明白易懂：我們都知道河流一直不斷地從山上往下搬運(yùn)砂石,，那為什么地面并沒(méi)有因它們的持續(xù)堆積而升高呢？千百萬(wàn)年以來(lái),，燕山還是那個(gè)燕山,，華北平原，還是那個(gè)華北平原,。我們從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)北京被堆成另一個(gè)黃土高坡,。

千萬(wàn)年來(lái)，維持華北平原“西高東低”的關(guān)鍵因素之一,，便在于華北平原地面的不斷沉降,。平原，在大地構(gòu)造上屬于“穩(wěn)定區(qū)域”,。地質(zhì)演化過(guò)程中的穩(wěn)定,，并不是指上下之間固然不動(dòng)，而是指地區(qū)在長(zhǎng)期具有緩慢沉降的特征,。據(jù)地質(zhì)學(xué)家統(tǒng)計(jì),，永定河沖積扇自358萬(wàn)年前形成以來(lái)，沉積物質(zhì)已達(dá)340余米厚,。在當(dāng)代的凹陷中心如馬池口,、后沙峪等，沉積物更可厚達(dá)597m至1000m,。幾百米厚的砂石都堆在這里,，而華北平原的海拔卻一直沒(méi)有直接飚上去，為什么,？就是因?yàn)榈乇淼某两?，使得這些沉積物得以一點(diǎn)點(diǎn)地往下挪。

為何沉降,？泥土埋藏真相

正是這區(qū)域沉降的大地構(gòu)造趨勢(shì),，成為了現(xiàn)代北京地面沉降的先天背景。超量開(kāi)采地下水所引起的隱患,，是這“時(shí)代背景”下由人類(lèi)觸發(fā)的導(dǎo)火索 ——在沖積扇形成過(guò)程中,，隨著水流輸出山口,，其流力會(huì)迅速衰減。而沖積扇(扇中-扇緣)的主體物質(zhì)中往往是細(xì)小松軟的泥沙,。流力衰減的水系便滲入到這些沙泥的孔隙中去,，成為地下水?？上攵?，在沖積扇里，有多少水分是虛虛地賦存在泥沙中的,。

泥沙,，主要由粘土礦物以及微米級(jí)造巖礦物顆粒組成。松軟的特質(zhì)導(dǎo)致它們極易被壓縮,。當(dāng)你舉起一捧華北平原上松軟的泥土,，和你握住一塊硬邦邦的敦實(shí)頁(yè)巖,，兩者的本質(zhì)實(shí)際上是一樣的,。泥巖/頁(yè)巖，便是泥土被徹底壓實(shí)后的最終產(chǎn)物,。這種完全質(zhì)變的壓縮中,，被壓掉的是什么呢？便是孔隙中賦存的水,。

【松散的泥土,，在脫水壓實(shí)之后，能夠大規(guī)?？s減體積,，完成向泥巖的質(zhì)變。圖片來(lái)源：http://www.earthsciences./shmuseum/earth_mat_2_1.php】

那么,，從泥土向泥巖的轉(zhuǎn)化中,，體積究竟縮小多少呢？數(shù)據(jù)可以很好地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題：正常的泥土中,，水分的含量可達(dá)70-80%乃至更高,，而頁(yè)巖的平均含水量（注：此處指自由水而非粘土礦物的晶格水）卻往往只有10%乃至更低。地質(zhì)學(xué)中用孔隙度 [Porosity,，φ=(孔隙體積/巖石總體積)*100% ] 的概念來(lái)量化巖石中富水的程度,。在泥土脫水壓實(shí)形成泥巖的過(guò)程中，由于孔隙度的銳減,，體積會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的1/7,，甚至1/8！

在本來(lái)的自然條件下,，地表堆積物的重力,，已經(jīng)扮演起天然壓縮機(jī)的功效了。地下軟弱的泥土在地表物質(zhì)的的重力作用下被壓縮，沉積區(qū)的地表沉降,，也就一直而緩慢地發(fā)生著,。這是自然給我們的大前提，沉降不僅必然存在,，更不可違背,。

把自然的帳結(jié)了之后，再來(lái)說(shuō)說(shuō)人類(lèi)自己的問(wèn)題,。

與城市地面沉降有關(guān)的人類(lèi)直接因素可謂很多,，如市政施工中土方回填不足，甚至地下工程的直接垮塌等,，但這些因素卻基本與區(qū)域沉降的大地質(zhì)背景無(wú)關(guān),。真正將區(qū)域沉降的背景故事做了一場(chǎng)“夸張演繹”的，便是人類(lèi)生產(chǎn)生活對(duì)地下水的過(guò)量開(kāi)采了——實(shí)際上,，在我們不動(dòng)聲色地講“城市往事”的時(shí)候,，堅(jiān)決不能忽略了這樣一個(gè)事實(shí)：區(qū)域沉降在地史中演繹的時(shí)間尺度，其實(shí)是一個(gè)動(dòng)輒萬(wàn)年的漫長(zhǎng)過(guò)程,。而城市發(fā)展日新月異,，對(duì)地下水的大量需要導(dǎo)致了短時(shí)間內(nèi)嚴(yán)重超量的開(kāi)采，這無(wú)疑相當(dāng)于在火上澆了一把油,，大大地縮短了這個(gè)必然事件的時(shí)間跨度,。北京地區(qū)屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)，但人口又偏偏稠密,。自1999年以來(lái),，年均降水量?jī)H為457mm。缺水的現(xiàn)狀,，使得向天要水天不給的人們,，只能將目光轉(zhuǎn)向地下。第四紀(jì)這些“入土未干”的沖積物,，便成了滋養(yǎng)京城人口的水源,。于是，本應(yīng)在千萬(wàn)年時(shí)間內(nèi)慢慢完成的沉降過(guò)程,，便被人工抽取在短時(shí)間內(nèi)代替,。可想而知,，既然干涉如斯,，地球的回饋也就自然不會(huì)再慢慢以萬(wàn)千年代來(lái)計(jì)時(shí)了，于是,，突變降臨城市,，地陷改變朝夕,。

俗話有講，盡人事,，聽(tīng)天命,。我們當(dāng)然不能把皮球一腳踢給自然，讓自己在環(huán)境問(wèn)題上安然免責(zé),；但我們也同樣不能一股腦鉆到自身的牛角尖里,，而忽略了自然機(jī)制這個(gè)先決性背景。無(wú)論城市也好,，更大的文化范疇也罷,，一個(gè)健康的文明系統(tǒng)都理應(yīng)是開(kāi)放而負(fù)責(zé)的。向外保持對(duì)自然的了解,，力求實(shí)現(xiàn)人與自然的良性交互———同時(shí)———又能夠積極地通過(guò)體制建設(shè)來(lái)完成文明內(nèi)部的發(fā)展自約和規(guī)模管理,。我想，這才是身為地球智慧之子的我們,，在延續(xù),、繁衍和共生——這些文明Vs.自然的終極命題下，理應(yīng)給出的符合身份的方案,。

參考文獻(xiàn)

蔡向民等,，北京平原地質(zhì)系統(tǒng)，《城市地質(zhì)》,。2009，第4卷第3期

楊艷等,，北京平原區(qū)地面沉降現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析,，《上海地質(zhì)》。2010第31卷第4期