Cách hoạt động của hố sụt

Có thể bạn đã xem một tin trên bản tin: một cái hố khổng lồ ngáp trên đường, nuốt chửng một chiếc ô tô không may đi nhầm chỗ khi Trái đất mở ra mà không hề báo trước. Hoặc có thể bạn đang đi nghỉ ở Mexico và nhìn thấy một trong những hồ nước tuyệt đẹp của đất nước này , hoặc những hồ bơi đầy nước , được bao quanh bởi màu xanh tươi tốt. Cả hai đặc điểm địa chất này đều là những hố sụt , những hình thành nhiều hơn những hố trên mặt đất. Mặc dù nhiều hố sâu chưa đến 100 feet (30 mét), hố sụt có thể trông giống như ao, bao phủ hàng trăm dặm hoặc nằm kín đáo trong sân sau của bạn [nguồn: USGS ].

Còn được gọi là bồn rửa chén, hố sụt có nhiều nước. Hố sụt thường hình thành do xói mòn do thường xuyên tiếp xúc với nước. Nó phụ thuộc vào loại đá bên dưới đất (trái ngược với đất ở trên được gọi là đá quá tải ). Hầu hết các hố sụt xuất hiện ở những khu vực mà nền móng được hình thành từ các khoáng chất và đá mềm như muối, thạch cao, đá vôi, đá dolomit hoặc những loại khác thuộc các lớp đá bốc hơi hoặc cacbonat.

Các hố sụt thường phát triển chậm do nền đá bị đục đi do nước bị biến thành axit do hấp thụ carbon dioxide và tương tác với thực vật. Nước mưa rõ ràng đóng một vai trò nào đó, nhưng vô hình chung nước cũng rất quan trọng. Khi nước có tính axit hòa tan đá, nó tạo ra các đường ống dẫn , hoặc các đoạn ngầm, cho nước. Đến lượt mình, những ống dẫn này lại giúp phát triển các lưu vực ngầm được gọi là các khu vực nạp lại . Các khu vực tích điện góp phần hình thành các hố sụt khi nước chảy đến và đi từ chúng và vào lớp dưới bề mặt (phần trên trái đất) làm xói mòn lớp nền. Khi nước làm ngập một hố sụt đang phát triển, một số lớp đất mặt và vật liệu khác có thể bị kẹt trong các đường ống dẫn, tiếp tục giữ nước và hạn chế khả năng chảy ra bên ngoài.

Thiếu nước cũng có thể góp phần tạo ra các hố sụt. Trong một số hốc ngầm, nước thực sự có thể chứa một phần nhô ra mỏng của trái đất. Nếu mực nước giảm, phần nhô ra không có điểm tựa và sụp đổ.

Hố sụt xuất hiện trên khắp nước Mỹ. Florida, với những trận mưa thường xuyên và địa hình đầm lầy, thường được xác định bằng các hố sụt, nhưng chúng cũng nổi bật ở Alabama, Kentucky, Missouri, Pennsylvania, Tennessee và Texas [nguồn: USGS ]. Chúng thường phát triển ở các vùng karst , một dạng địa hình nổi tiếng với đá tảng mềm [nguồn: Khu quản lý nước Tây Nam Florida ]. Cơ quan Địa chất Hoa Kỳ mô tả karsts có nhiều yếu tố nước, chẳng hạn như suối, suối ngầm, hang động và tất nhiên, cả hố sụt [nguồn: USGS ].

Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét các loại hố sụt khác nhau hình thành như thế nào.

1. Các loại hố sụt tự nhiên xuất hiện
2. Hố sụt do con người gây ra
3. Các vấn đề khác do hố sụt gây ra
4. Phát hiện và xử lý hố sụt
5. Hố sụt bất thường và tuyệt đẹp

Hố sụt trông rất ấn tượng khi bạn nhìn xuống một hố sâu, nhưng nó nằm dưới bề mặt nơi diễn ra hành động thực sự. Đặc điểm nhận dạng của hố sụt tập trung vào các khe hở, đường nứt, hốc và khoảng trống nằm dưới lớp đất quá tải hoặc lớp đất phía trên lớp đá gốc. Khi những khoảng trống này phát triển, mở rộng và hợp nhất, đất từ ​​lớp đất quá tải bắt đầu lấp đầy khoảng trống.

Trong trường hợp hố sụt đột ngột mở ra nuốt chửng một chiếc ô tô mà chúng tôi vừa nêu, nó hình thành do phần hố ga bị đè lên không còn đủ vững chắc để tự nâng lên. Loại hố chìm phổ biến này được gọi là hố sụt hoặc hố sập có nắp đậy . Mặc dù những hố sụt này có thể xuất hiện đột ngột, nhưng sự xói mòn khiến chúng xảy ra có thể đã diễn ra trong nhiều tuần hoặc nhiều năm trước đó, dưới lòng đất và khuất tầm nhìn. Vì vậy, hãy đi đầu dưới lòng đất.

Lớp trên cùng của hố sụt do nắp đậy thường là lớp phủ mềm, được làm bằng đất có nhiều đất sét. Theo thời gian, một hang động nhỏ hình thành bên dưới lớp đất đó. Trầm tích cơ hội tận dụng bất động sản mới miễn phí và bắt đầu tràn vào hang động - một quá trình được gọi là sự phá hủy . Khi quá trình khai thác tiếp tục diễn ra, hang động dưới lòng đất sẽ tích tụ nhiều trầm tích hơn, làm rỗng không gian bên dưới lớp quá tải. Cuối cùng, vật liệu quá tải trở nên mỏng đến mức đột nhiên đổ sập xuống hang động bên dưới (đây là "sự cố sập nắp"), tạo ra một hố sụt. Trong một số trường hợp, nắp có thể chịu được trọng lượng của chính nó nhưng sẽ vỡ vụn khi có trọng lượng bổ sung, cho dù là của người hay ô tô , vượt qua nó.

Với các hố sụt lún có mái che , nước sẽ thấm qua phần quá tải mềm. Một ví dụ về dạng địa hình này là một lớp đất quá dày được tạo thành từ 30 mét (30 mét) cát với một lượng nhỏ đất sét bên dưới trước khi biến thành đá vôi mềm. Khi đá vôi tan ra và để lại một khoảng trống, trầm tích từ lớp đất quá tải thấm vào, tạo ra một ấn tượng giống như cái bát trên Trái đất . Những hố sụt này, thường chỉ có chiều ngang và sâu vài feet, nhỏ hơn nhiều hố khác vì sau khi đạt đến kích thước nhất định, cát và trầm tích đổ vào hố [nguồn: Khu quản lý nước Tây Nam Florida]. Dòng trầm tích này có thể chặn dòng nước chảy ra ngoài bằng cách ngăn chặn các vết nứt và các đoạn kết nối hố sụt với các đường ống dẫn ngầm. Nhiều hố sụt này sau đó trở thành ao, vì nước không có chỗ nào để thoát. Họ cũng không tạo ra loại hang động ngoạn mục gắn liền với một hố sụt có nắp đậy.

Hố chìm giải thể hoặc dung dịch về cơ bản là một ấn tượng sâu trong lòng đất. Các hố sụt này thường có lớp phủ mỏng (nếu có), bị rửa trôi hoặc bị xói mòn. Sau đó, tảng đá lộ thiên dần dần tan ra khi nó tiếp xúc với nước có tính axit. Phần đất trống rỗng tạo thành một lòng chảo nông. Nước thường đọng lại trên bề mặt của một hố sụt hòa tan, tạo ra một loại ao kết hợp với sự xói mòn của đá bên dưới. Ngoài ra, giống như trong các loại hố sụt khác, các đồ vật và vật liệu khác có thể mắc kẹt trong các khe nứt nơi nước thường chảy ra. Không giống như hố sụt lún có nắp đậy, không có quá tải hoặc bao phủ trầm tích để tràn vào hố sụt hoặc che phủ đá xói mòn.

Hoạt động của con người tạo ra một số hố sụt tồi tệ nhất. Chúng ta sẽ xem xét chúng ở trang tiếp theo.

Đặc biệt, trong môi trường đô thị, các hố sụt có thể do sự phát triển của chúng đối với hoạt động của con người giống như bất kỳ thứ gì khác. Trong một số trường hợp, hố sụt xuất hiện do sự kết hợp của hoạt động hoặc phát triển công nghiệp, nền đá vôi mềm và lớp quá tải dưới 200 feet (61 mét) [nguồn: Khu quản lý nước Tây Nam Florida ]. Những hành động sau đây của con người cũng có thể gây ra hố sụt:

Hố sụt cũng có thể hình thành ở những nơi nước chảy thường xuyên, chẳng hạn như cống thoát nước mưa, hoặc khi nguồn nước bị chuyển hướng hoặc bị cắt, đặc biệt là do bơm nước ngầm ra ngoài. Một đường ống bị vỡ có thể góp phần vào sự phát triển của hố sụt do lũ lụt và làm suy yếu đất, nhưng nó cũng có thể cung cấp một lối thoát cho chất bẩn và đất đá bám quanh đường ống. Sau khi đủ vật liệu rơi vào đường ống và được vận chuyển đi, trái đất xung quanh trở nên mất ổn định, góp phần hình thành hố sụt, nước thải hoặc tràn nước, hoặc các thảm họa khác.

Một trong những hố sụt tồi tệ nhất do con người gây ra xảy ra vào năm 1994 ở Hạt Polk, thuộc miền Trung Florida. Thứ nhất, một số thông tin cơ bản: 30% lượng phốt phát trên thế giới đến từ Florida và thường được dùng làm thành phần trong phân bón [nguồn: Laufenberg ]. Ngành công nghiệp phốt phát đang bùng nổ đó kéo theo hàng tấn chất thải phóng xạ nhẹ được gọi là photphogypsum . Các công ty khai thác ở Florida sắp xếp photphogypsum thành những đống lớn có thể bao phủ hàng trăm mẫu Anh và nặng hàng triệu tấn. Các phương pháp xử lý photphogypsum khác, bao gồm tái chế nó để sử dụng trong xây dựng hoặc rạn san hô nhân tạo, vẫn chưa thành công vì tranh luận về việc liệu vật liệu có quá phóng xạ để tái sử dụng hay không. Gần một tỷ tấn đồ đạc được chất thành đống ở Trung tâm Florida [nguồn:EPA ]. Tất cả sức nặng đè lên địa hình Florida mềm mại, nhiều hố sụt có thể dẫn đến thảm họa.

Vì vậy, đó là vào năm 1994, khi một trong những đống này sụp xuống một hố sụt sâu 150 foot (46 mét). Hàng triệu tấn phốt pho đã đi vào hố sụt và làm ô nhiễm nguồn nước của bang. Việc dọn dẹp tiêu tốn hàng triệu đô la và làm sáng tỏ cả vấn đề của các hố sụt và nhu cầu tìm cách sử dụng cho hàng triệu tấn chất thải phụ phẩm được sản xuất bởi ngành công nghiệp phốt phát của bang.

Chúng tôi đã nói về cách các hố sụt hình thành và một số mối nguy hiểm cơ bản liên quan. Nhưng những vấn đề nào khác mà chúng có thể gây ra? Chúng ta sẽ khám phá chủ đề đó chi tiết hơn trên trang tiếp theo.

Một lần nữa với Phân bón!

Ở Berezniki, Nga, một hố sụt khổng lồ xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1986, có vẻ như khi một mỏ bồ tạt bị ngập lụt. Hố sụt hiện có chiều sâu 656 feet (200 mét), dài 262 feet (80 mét) và rộng 131 feet (40 mét) - và đang ngày càng phát triển. Hố chìm đe dọa ngành công nghiệp kali khổng lồ của khu vực. Kali là một thành phần quan trọng trong nhiều loại phân bón.

Hố sụt không phải lúc nào cũng là mối nguy hiểm nghiêm trọng. Đôi khi, tùy thuộc vào kích thước của chúng, chúng chỉ là một sự bất tiện. Chính sự xuất hiện đột ngột hoặc quá lớn của chúng khiến các hố sụt trở nên nguy hiểm, cho cả sự an toàn của con người và các tòa nhà và cơ sở hạ tầng. Các dự án xây dựng thường xuyên phải đối mặt với bóng ma của các hố sụt do các đường ống bị vỡ hoặc do khoan bất cẩn. Các hốc địa chất này có thể tốn kém để sửa chữa, phàm ăn muốn nuốt chửng nhà cửa và ô tô , và độc hại ở khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm bằng cách hút các mảnh vụn hoặc nước thải.

Ngập lụt là một mối quan tâm đặc biệt khi nói đến các hố sụt. Chúng ta đã thảo luận về cách lũ lụt góp phần vào sự phát triển của hố sụt, nhưng hố sụt cũng có thể là nhân tố gây ra lũ lụt cho một khu vực xung quanh theo một số cách. Nếu đầu ra kết nối hố sụt với đường ống dẫn hoặc nguồn cấp nước, chẳng hạn như dòng chảy ngầm, chứa đầy rác và mảnh vụn, thì nước sẽ không thể chảy ra. Sau đó, bồn hoặc hố sụt đầy nước, gây ra lũ lụt. Ngập hố sụt cũng có thể xảy ra đơn giản vì nước đi vào hố sụt nhanh hơn nước có thể thoát qua ống dẫn hoặc cửa xả khác. Kịch bản lũ lụt cuối cùng xảy ra khi một con sông tràn được kết nối với một hố sụt thông qua các dòng và ống dẫn ngầm. Nước chảy qua hố sụt thông thường sẽ thoát ra sông. Nhưng bởi vì con sông đã bị ngập lụt,sự đảo ngược dòng chảy diễn ra và nước thừa bắn ngược vào hố sụt, làm đầy nước và có khả năng gây ngập lụt khu vực xung quanh.

Hố sụt có thể xuất hiện đột ngột và có tính bạo lực lớn, và chúng là điều mà bất kỳ nhà quy hoạch hoặc kỹ sư thành phố nào cũng phải ghi nhớ. Một trường hợp đáng chú ý, bi thảm thuộc loại này xảy ra ở thủ đô Guatemala của Guatemala. Sáng sớm ngày 23 tháng 2 năm 2007, một hố sụt sâu 330 foot (101 mét) xuất hiện gần như ngay lập tức, giết chết ít nhất ba người và nuốt chửng nhà cửa trong một khu đô thị đông đúc. Mặt đất rung chuyển và mùi khủng khiếp bốc ra từ các đường cống bị vỡ, cùng với mưa, được cho là nguyên nhân gây ra thảm họa. Mặc dù thảm họa xảy ra đột ngột, nhưng người dân cho biết đã nghe thấy và cảm thấy mặt đất rung chuyển khoảng một tháng trước khi hố sụt xuất hiện [nguồn: Associated Press ]. Chính phủ đã có kế hoạch gửi một hệ thống camera robot để điều tra, nhưng nó đã không hoạt động kịp thời.

Đôi khi chúng tôi không cần một cơ quan chính phủ để xác nhận rằng một hố tổ ong chìm trong khu vực. Đúng hơn, nó rõ ràng là từ lỗ hổng trên mặt đất. Nhưng những lần khác, các hố sụt có thể khó phát hiện - ví dụ, nếu chúng vẫn được bao phủ bởi một lớp phủ mỏng mà vẫn chưa sụp xuống khoảng trống bên dưới. Thiệt hại tài sản, đặc biệt là xung quanh nền móng, có thể là một dấu hiệu nhỏ cho thấy có điều gì đó không ổn. Ngoài ra, nếu thảm thực vật chết bất ngờ, một hố sụt có thể làm gián đoạn các dòng chảy bên dưới thường nuôi cây. Các dấu hiệu khác cần tìm bao gồm nước giếng bị ô nhiễm hoặc bị vẩn đục , hình thành các ao và cây mới, hoặc các cột biển báo có vẻ như bị sụt xuống.

Một số người sử dụng hố sụt làm thùng rác tạm thời trong khi thực tế, bất cứ thứ gì ném vào đó đều có thể kết thúc với nguồn cung cấp nước địa phương. Ở nhiều cộng đồng, việc làm này, ngoài việc có hại cho môi trường, còn là bất hợp pháp [nguồn: Sở Bảo vệ Môi trường Pennsylvania ].

Nếu ngôi nhà của bạn bị hư hại do hố sụt, nó có thể được bảo hiểm cho chủ nhà. Các hố sụt thường nên được rào lại hoặc đánh dấu bằng cách khác. Khu Quản lý Nước Tây Nam Florida khuyến nghị đổ đầy cát vào chúng, mặc dù nhiều chủ nhà chuyển sang các nhà thầu chuyên nghiệp [nguồn: Khu Quản lý Nước Tây Nam Florida ]. Nếu họ ngồi trên tài sản công, cần liên hệ với các quan chức thành phố. Một hố sụt nghiêm trọng được tìm thấy trên đất công hoặc tư nhân có thể phải được sửa chữa bằng bê tông hoặc yêu cầu thiết bị đào đất để ngăn chặn xói mòn.

Hoa Kỳ không thể bỏ qua các hố sụt. Hệ thống cống và nước cũ kỹ của đất nước khiến các chuyên gia lo ngại rằng những hố sụt chết người như Thành phố Guatemala có thể phát triển [nguồn: Rooney ]. Không còn nghi ngờ gì nữa, những lo lắng của họ là do nhiều cải tiến cơ sở hạ tầng thiết yếu trên khắp đất nước đã bị bỏ qua. Các đường ống, cầu và những thứ tương tự được dự định sử dụng trong 50 năm hoặc lâu hơn đang đến gần hoặc đã qua thời hạn sử dụng dự kiến ​​[nguồn: Rooney , Wald]. Ví dụ, bạn có thể nhớ vụ sập cầu Interstate 35W thảm khốc ở Minneapolis xảy ra vào ngày 1 tháng 8 năm 2007, và giết chết 13 người. Các nhà chức trách sau đó cho rằng vụ sập cầu là do lỗi thiết kế và việc dần dần có thêm trọng lượng, chẳng hạn như dải phân cách bằng bê tông, mà không nâng cấp hệ thống hỗ trợ của cây cầu.

Chúng tôi đã thảo luận về các hố sụt lớn ở Hạt Polk, Fla., Thành phố Guatemala và Berezniki, Nga. Ở trang tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số hố sụt khác thường trên khắp thế giới.

Ba là một đám đông?

Khi một số hố sụt kết hợp với nhau để tạo thành một lưu vực hoặc hố lớn hơn, sự hình thành mới được gọi là poljen .

Có lẽ không có hố sụt nào khác biệt hơn Hố sụt lún Qattara . Hố sụt khổng lồ giống một lòng chảo lớn, trải dài trên một vùng đất rộng lớn của Ai Cập. Nó được coi là hố sụt hình thành tự nhiên lớn nhất trên Trái đất [nguồn: WebEcoist ]. Vùng lõm sâu "chỉ" 436 feet (133 mét), nhưng nó cũng rộng 75 dặm (120 km) và dài 50 dặm (80 km). Địa hình khó khăn của vùng lõm khiến nó trở thành biên giới phòng thủ quan trọng của quân đội Anh trong Thế chiến thứ hai, và giờ đây nó được coi là một điểm thu hút khách du lịch. Nhiều kế hoạch khác nhau đã được hình thành để khai thác Suy thoái Qattara để sản xuất năng lượng. Một khả năng gọi là đổ đầy nước vào nóvà sau đó sử dụng độ cao thấp và bốc hơi nước của lưu vực như một phần của dự án năng lượng mặt trời thủy điện.

Giống như Suy thoái Qattara, hố sụt có thể đẹp và tương đối vô hại, mặc dù sự khác biệt thường xuyên giữa tuyệt đẹp và thảm khốc là vấn đề vị trí. Venezuela được biết đến với các hố sụt Sarisarinama : các hố rộng 1.000 feet (305 mét) và sâu ít nhất là những hình tròn thực tế hoàn hảo. Những hố sụt này được làm cho đặc biệt hơn bởi nơi chúng xuất hiện; chúng nằm trên đỉnh của những ngọn núi cao trong vùng tepui của đất nước. Tepuis là những khu vực vô cùng biệt lập với những khu rừng tươi tốt và thác nước. Hố sụt Sarisarinama lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1974, nằm trên đỉnh núi tepui bằng phẳng, và được mô tả là một phần của "thế giới đã mất" [nguồn: Melham]. Những hố sụt này là kho báu cho các nhà khoa học, những người vẫn bị mê hoặc bởi các loài động thực vật độc đáo không tìm thấy ở đâu khác ngoài một số hố sụt Sarisarinama. Các hố sụt và tepuis cũng đã thu hút rất nhiều nhà thám hiểm trong suốt nhiều thế kỷ, một số bị thu hút bởi thử thách của khung cảnh xa xôi của họ, những người khác theo tin đồn về những hạt vàng khổng lồ trôi dạt vào các dòng suối trên đỉnh tepuis.

Nếu bạn đã từng xem loạt phim tài liệu " Planet Earth " (Hành tinh Trái đất), thì chắc hẳn bạn đã quen thuộc với những hố sâu chứa đầy nước nối với các hang động và dòng suối dưới nước. Cenotes thường tạo thành các điểm bơi lội tuyệt đẹp và có các hang động dưới nước, thác nước và các hình thành hấp dẫn khác. Hố sụt Bimmah ở quốc gia Trung Đông của Oman cũng tương tự như vậy. Hố sụt này thu hút rất nhiều khách du lịch với làn nước trong xanh, mờ ảo lung linh. Tương tự, núi Gambier ở miền nam Australia được biết đến với những hố sụt đầy nước và miệng núi lửa đẹp như tranh vẽ. Một số hố sụt này có các khu vườn bậc thang được cắt tỉa cẩn thận.

Một trong những trung tâm hoạt động của hố sụt của thế giới là Biển Chết , vùng nước mặn nằm giữa Israel và Jordan. Biển Chết là điểm thấp nhất trên hành tinh (1.371 feet hoặc 417 mét dưới mực nước biển) và là một địa điểm du lịch và lịch sử quan trọng, cũng như một phần của tuyến đường di cư của hàng trăm triệu loài chim. Mực nước của Biển Chết đã giảm hàng năm do công việc của ngành công nghiệp khai thác khoáng sản và chuyển hướng nước từ sông Jordan, cung cấp cho biển, để sử dụng trong việc tưới cây và cung cấp nước uống.

Các khu vực mới được khám phá của Biển Chết đã trở nên đầy rẫy những hố sụt. Các vũng nước ngọt bốc hơi đang phá vỡ các cặn muối, tạo ra các “lỗ hổng” và làm mất ổn định mặt đất, dẫn đến các hố sụt. Nhiều biện pháp khắc phục khác nhau đã được đề xuất, bao gồm các kênh đào trị giá hàng tỷ đô la nối Biển Chết với Địa Trung Hải hoặc Biển Đỏ. Một nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng chắc chắn sẽ đạt đến điểm cân bằng, vì nước biển sẽ trở nên quá mặn để có thể bốc hơi thêm [nguồn: Anderson ]. Nhưng đến lúc đó, Biển Chết sẽ chỉ bằng một phần ba kích thước đầu thế kỷ 21, và trong khi đó, các khu nghỉ dưỡng xung quanh biển phải vật lộn với nước rút và trái đất đầy hố sụt không ổn định bị bỏ lại.

Để biết thêm thông tin về hố sụt và các chủ đề liên quan khác, vui lòng khám phá các liên kết theo sau.

Một cái tên cổ

Cái tên "cenote" bắt nguồn từ một từ của người Maya có nghĩa là "vực thẳm và sâu thẳm" [nguồn: Yucatan Today ].

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn