文/馬云川
地質(zhì)顯微鏡下看香港
文/馬云川
俯瞰香港島
香港位于中國(guó)南方珠江口的東南側(cè),南臨南海,北邊與廣東省深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)接壤。陸地面積為1104平方公里,包括與大陸相連的新界和九龍半島,以及大嶼山島、香港島等大小200多個(gè)島嶼。香港是典型的島海環(huán)境,擁有綿長(zhǎng)的海岸線,地勢(shì)山巒起伏,近45%的陸地高出海平面100米以上,只有零星的平原分布于沿海地帶。
根據(jù)近百年來(lái)在香港不斷發(fā)現(xiàn)的化石,證實(shí)香港已有了4億年的歷史。但是今天香港的地理輪廓是在中生代奠定的。香港的地質(zhì)巖層屬于中生界地層構(gòu)造,主要形成于中生代(距今0.7~2.5億年前)侏羅紀(jì)至白堊紀(jì)的燕山運(yùn)動(dòng)階段。
發(fā)生在7000萬(wàn)年以前中生代侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的燕山運(yùn)動(dòng)(舊阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)),對(duì)香港地區(qū)產(chǎn)生了重大影響,形成了香港地區(qū)的重要地質(zhì)構(gòu)造,奠定了香港地區(qū)地形的基本輪廓。伴隨燕山運(yùn)動(dòng)的巖漿活動(dòng),形成了大量的花崗巖巖層。因此,導(dǎo)致火成巖的出露面積最廣泛,其中火山巖(50%)及侵入巖(35%)約占據(jù)香港面積85%,其中花崗巖更占香港總面積約三分之一,而沉積巖則分布面積很有限。
特殊地質(zhì)條件造就了香港成為了世界上著名的港口。截至1980年,香港政府宣布為港口的水域共15處,其中最著名的是維多利亞港。
在距今7000多年以前,海平面比現(xiàn)在低得多,而當(dāng)時(shí)的維多利亞港地區(qū)是介于太平山與九龍島之間的一個(gè)山谷。后來(lái)由于海平面上升,將山谷淹沒(méi),形成了一個(gè)天然的深水港灣。
維多利亞港港區(qū)海底多為巖石,泥沙少,航道無(wú)淤積,港區(qū)水域遼闊,港區(qū)水深足,萬(wàn)噸級(jí)的遠(yuǎn)洋巨輪可以全天候進(jìn)出港口。維多利亞港口東面的鯉魚(yú)門(mén)和西面的汲水門(mén)較窄,加上受九龍半島和香港島的群山所包圍,形成港口四面環(huán)山的環(huán)境,強(qiáng)風(fēng)因而被山勢(shì)所阻。另外,由于九龍半島向南伸入海中,削弱了風(fēng)浪,使港區(qū)相對(duì)平靜,維多利亞港因此成為天然的避風(fēng)港。
除此之外,香港氣候暖和,港口終年不結(jié)冰,船艇一年四季皆可自由進(jìn)出,加之香港地區(qū)處在東亞與東南亞之間的交通要道,也是太平洋出入印度洋乃至大西洋的重要中轉(zhuǎn)站,天時(shí)地利使得維多利亞港成為了世界上最大的集裝箱集散地,世界第三大港口。
由于香港山多地少,這就決定了多數(shù)城市依山而建。據(jù)香港土木工程拓展署土力工程師鄧麗君女士介紹,由于城市依山而建,人造斜坡或天然斜坡到處都是,加之香港氣候多雨,因此滑坡與泥石流是香港人需要長(zhǎng)期面對(duì)的問(wèn)題,為此成立了土力工程處,建立起了一整套、全方位的斜坡安全系統(tǒng),以防治災(zāi)害發(fā)生。
填海造陸而建成的高樓大廈
另一方面,自香港開(kāi)埠以來(lái),人口迅速增長(zhǎng),受困于山多地少的自然條件限制,香港人開(kāi)始“向海洋要土地”,即圍海造田。
根據(jù)維基百科的資料,香港于1842年,即開(kāi)埠的第二年就已經(jīng)開(kāi)始非正式的填海工程,當(dāng)時(shí)是直接把大量的沙石推入了維多利亞港,擴(kuò)大了維多利亞城的面積。1852年,當(dāng)時(shí)的香港政府在今上環(huán)文咸?hào)|街一帶正式開(kāi)始了填海工程,自此以后,香港便開(kāi)始了大規(guī)模的圍海造田。根據(jù)維基百科的資料,截至2002年,香港的填海土地總面積就已經(jīng)達(dá)到了67平方公里,占香港總面積的6.5%。
填海造陸的好處在于增加了土地面積,進(jìn)而有效擴(kuò)展了城市的發(fā)展空間。時(shí)至今日,香港很多繁華的地區(qū),包括國(guó)際金融中心、香港會(huì)議展覽中心、港澳碼頭,觀塘工業(yè)區(qū)等重要的建筑物或地區(qū)均坐落于填海區(qū)。其次,填海工程也為香港帶來(lái)了很多的就業(yè)機(jī)會(huì),同時(shí)也美化了海岸景觀。
但是,從地理的角度看,填海造陸的長(zhǎng)期的負(fù)面效應(yīng)更加顯著。首先,對(duì)于維多利亞港來(lái)說(shuō),填海造陸使得維多利亞海灣的面積變得更加狹小,海灣內(nèi)海平面的波浪也變得更加洶涌,維多利亞港多年賴以生存的優(yōu)良海港資源優(yōu)勢(shì)在慢慢減弱。另外,填海造陸破壞了海洋生態(tài)系統(tǒng),影響了水生生物生存,出現(xiàn)了越來(lái)越多的紅潮現(xiàn)象。而且填海造陸延長(zhǎng)了部分地區(qū)的坡長(zhǎng),影響到了這些地區(qū)的排灌系統(tǒng),造成雨季時(shí)雨水在城區(qū)積聚。
正因?yàn)樯鲜霰锥?,香港政府與民間一直在一些填海工程上存在爭(zhēng)議,最重要的事件當(dāng)屬2004年1月9日保護(hù)海港協(xié)會(huì)成功挑戰(zhàn)香港政府,并在香港終審法院推翻了灣仔北填海計(jì)劃。
中生代劇烈的造山運(yùn)動(dòng)除了奠定了香港版圖之外,其劇烈的巖漿活動(dòng)也給香港帶來(lái)了一定的礦產(chǎn)資源。例如,根據(jù)香港土木工程拓展署網(wǎng)站報(bào)道,錫-鎢-鉬礦物大多集中于西北向的主要地質(zhì)構(gòu)造中以及幼?;◢弾r中;而銅-鉛-鋅的礦物主要集中在香港新界東北向的斷層帶中;而鐵礦物在多地均有發(fā)現(xiàn),但最大的鐵礦床則是馬鞍山鐵礦,它是地質(zhì)時(shí)期,由花崗巖入侵大理巖而形成;而金礦物在香港上塘一帶的沖積物中有發(fā)現(xiàn),是經(jīng)流水的侵蝕和富集作用形成;另外,石英、石墨等非金屬礦物也在均有發(fā)現(xiàn)。
但是,從整體上,香港的礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量是很有限的,經(jīng)濟(jì)價(jià)值有限,這極大地影響了香港礦業(yè)的發(fā)展。
以香港最大的馬鞍山鐵礦為例:
據(jù)維基百科的資料顯示,馬鞍山鐵礦的蘊(yùn)藏量估計(jì)超過(guò)700萬(wàn)噸,1906年開(kāi)始開(kāi)采,但規(guī)模很小。1949年以后,開(kāi)采規(guī)模逐漸擴(kuò)大,20世紀(jì)60年代,中上層的礦藏開(kāi)采殆盡后開(kāi)始轉(zhuǎn)入地下。1963年,礦場(chǎng)已經(jīng)建立了5458米長(zhǎng)的主隧道和豎井,其加工廠的位置距離海岸僅僅200米。這一時(shí)期,香港馬鞍山的鐵礦主要出口至日本,到70年代,一方面世界鋼鐵需要量下降,另一方面,澳大利亞發(fā)現(xiàn)了世界級(jí)的大型礦床,香港馬鞍山鐵礦因此受到了極大的影響,并于1976年3月被迫停業(yè)。
香港地區(qū)為典型的濱海丘陵地貌,地形的主體是一列東北西南走向的山脈,其中比較著名的山脈有958米的大帽山、海拔934米的鳳凰山和海拔869米的大東山。與此相應(yīng)的是,香港地區(qū)的斷層走向也是東北西南向,且發(fā)育大量褶皺和節(jié)理構(gòu)造,處于低度至中度地震帶上。因此,自有記錄以來(lái),香港地區(qū)就一直有關(guān)于地震的記錄。
根據(jù)香港天文臺(tái)于2004年發(fā)布的資料顯示,僅在1918-1940年和1954-2003年香港就記錄到了126次有感地震,其中最著名的地震發(fā)生在1911年,震中位于香港以東85公里外的紅海灣,震級(jí)達(dá)到了里氏6.0級(jí),但所幸的是并未造成人員傷亡。
從總體上看,香港地區(qū)雖然屬于地震頻發(fā)地區(qū),但一般震級(jí)較小。自有地震記錄以來(lái),并無(wú)大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。這是因?yàn)椋愀鄣貐^(qū)雖然處在地震帶上,境內(nèi)也有數(shù)條斷層,但均為非活動(dòng)斷層。而且,在已經(jīng)記錄到的地震中,多數(shù)震中不在香港本土,而是位于香港周邊的海域中。
褶皺構(gòu)造
香港地區(qū)人多地少,因此如何盡量擴(kuò)展自身的生存空間,也就成了香港人必須面對(duì)的問(wèn)題。除了前面已經(jīng)提到的填海造陸以外,香港人在近些年逐漸開(kāi)始利用地下空間。
如前所述,香港大部分的地表巖石均為火成巖(非常堅(jiān)硬),且以山地為主。因此無(wú)論是從巖石的巖性還是地貌的構(gòu)成狀況來(lái)看,香港適合挖掘巖洞。雖然,從成本上考慮,很顯然,地下空間的開(kāi)發(fā)比地上的開(kāi)發(fā)高得多。但對(duì)于香港人口稠密且土地奇缺的地區(qū)來(lái)說(shuō),仍然是可行的。
早在上世紀(jì)末,香港政府就已經(jīng)制定了一系列的管理框架,以從技術(shù)和管理上促進(jìn)香港地下空間的開(kāi)發(fā)和利用,其中就包括“地下巖洞的發(fā)展方針”、《 巖土工程指南叢書(shū)4:巖洞工程指南(GEO1992)》以及相關(guān)的巖洞消防工程指導(dǎo)文件等。2012年3月20日,香港發(fā)展局的副秘書(shū)長(zhǎng)林天星先生表示,正研究將沙田污水處理廠搬遷入附近的女婆山巖洞(即人工開(kāi)挖的大型洞穴),工程完工后可釋放出28公頃的土地,預(yù)計(jì)2014年6月完成研究工作。
目前,香港有64%的地區(qū)適合發(fā)展巖洞。從目前來(lái)看,巖洞開(kāi)發(fā)之后主要應(yīng)用于零售業(yè)、倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)、大型石油氣庫(kù)、配水中心、批發(fā)市場(chǎng)等土地用途。林天星還表示,將研究超過(guò)400項(xiàng)現(xiàn)有的政府設(shè)施是否適合搬入巖洞,包括有食水系統(tǒng)、污水廠和濾水廠等地方。另外,還會(huì)對(duì)勘探及相關(guān)技術(shù)發(fā)展、制訂長(zhǎng)遠(yuǎn)策略,以及推動(dòng)商界參與巖洞發(fā)展等做研究,預(yù)計(jì)研究費(fèi)用大致為4000萬(wàn)。若立法會(huì)財(cái)務(wù)委員會(huì)通過(guò)撥款,今年八月可展開(kāi)研究,估計(jì)2015年10月完成。