地面沉降

地表沉降是地球表面向下垂直运动的总称，它可以由自然过程和人类活动引起。 地面沉降涉及很少或没有水平运动，这与斜坡运动不同。

导致沉降的过程包括地下水溶解下面的碳酸盐岩； 沉积物逐渐压实； 从凝固的岩石地壳下方抽取流体熔岩； 矿业; 泵送地下流体，例如地下水或石油； 或构造力引起的地壳翘曲。 由地壳构造变形引起的地表沉降被称为构造沉降，可以为沉积物积累提供空间，并最终岩化成沉积岩。

地面沉降是地质学家、岩土工程师、测量员、工程师、城市规划师、土地所有者和公众普遍关注的问题。 抽取地下水或石油已导致世界上许多地方下沉多达 9 米（30 英尺），并产生数亿美元的成本。

地表沉降经常在喀斯特地形中引起重大问题，在喀斯特地形中，石灰岩被地下的流体流动溶解，从而产生空隙（即洞穴）。 如果空洞的屋顶变得太脆弱，它就会倒塌，上面的岩石和泥土会落入太空，导致地表下沉。 这种类型的沉降会导致数百米深的天坑。

几种类型的地下采矿，特别是有意造成空洞坍塌的方法（例如矿柱开采、长壁开采和任何使用崩落法（例如块崩落法或分段崩落法）的含金属采矿方法）将导致地表沉降 . 采矿引起的沉降在其幅度、表现形式和范围方面是相对可预测的，除非发生突然的矿柱或近地表隧道坍塌（通常是非常古老的矿井）。 采矿引起的沉降几乎总是局限在采矿区上方的地表，外加边缘。 沉降本身的垂直幅度通常不会引起问题，排水（包括自然排水）除外——相反，相关的表面压缩和拉伸应变、曲率、倾斜和水平位移才是最坏的原因 对自然环境、建筑物和基础设施的破坏。

在计划进行采矿活动的地方，如果所有利益相关者通力合作，就可以成功控制采矿引起的沉降。 这是通过仔细的矿山规划、采取预防措施和进行采矿后维修相结合来实现的。

如果从天然气田中提取天然气，则该气田中的初始压力（最高 60 MPa (600 bar)）会随时间下降。 压力有助于支撑田地上方的土壤层。 如果抽取气体，上覆压力沉积物会压实，并可能导致地震和地面下沉。

自 1960 年代后期开始开采 Slochteren（荷兰）气田以来，250 平方公里区域的地平面目前最多下降了 30 厘米。

石油的开采同样会导致严重的沉降。 加利福尼亚州长滩市在 34 年的石油开采过程中经历了 9 米（30 英尺）的下沉，导致该地区基础设施损失超过 1 亿美元。 当二级回收井将足够的水泵入油层以稳定油层时，沉降停止了。

地震期间地面沉降可能以多种方式发生。 由于沿断层线的偏移，大面积的土地在地震期间可能会急剧下沉。 地面沉降也可能由于地震震动引起的松散沉积物的沉降和压实而发生。

日本地理空间信息管理局报告称，2011 年东北地震造成立即下沉。 在日本北部，东北部宫古太平洋沿岸观测到的沉降量为 0.50 米（1.64 英尺），而岩手县陆前高田市的沉降量为 0.84 米（2.75 英尺）。

在福岛南部的 Sōma，观测到 0.29 米（0.95 英尺）。 宫城县 Oshika 半岛的xxx沉降量为 1.2 米（3.93 英尺），水平地震动高达 5.3 米（17.3 英尺）。

与地下水相关的沉降是地下水开采导致的土地沉降（或下沉）。 随着城市人口和用水量的增加，而没有足够的抽水监管和执法，这在发展中国家成为一个日益严重的问题。 据估计，80% 的严重地面沉降问题与过度采伐农作物有关。