悬空寺建筑最大的特色，就是凌空虚筑，凹陷于山体之内，那么大自然为何会形成这么一大片天造地设的山坳呢？

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悬空寺下部的石灰岩




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悬空寺下部的石灰岩层


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石灰岩中的沉积物


万事皆有因果，不会没来由凹陷进去 。笔者仔细查看地形，发现这段山体其实分成上下两部分，上面是游人关注的建筑区域，那是土黄色的砂岩；建筑区域的下面，竟是截然不同的青色石灰岩，层理结构非常清晰，局部还融合了明显的沉积混合物，里面可能含有化石 。也就是说，这里是一片水相沉积地貌，地质历史上曾是一片海洋或者湖泊，青色石灰岩和黄色砂岩先后在此沉积，所以形成了青黄不接的两层岩貌 。由于石灰岩主要成分是碳酸钙，易溶于水，所以底层地面慢慢被剥蚀掏空，上面的黄色砂岩失去支撑后，就按水平层理方向逐层坍塌，最终形成了这么一大片掏空区，这就是悬空寺这块奇特山坳形成的原因 。
鉴于南面的五台山是花岗岩克拉通地台，地质异常坚硬，北面的恒山也是五亿多年的石灰岩台体，地质相对稳定，夹于两山之间的应县——浑源这片谷地，就形成了相对松软的凹陷区，北风常年从蒙古高原吹来黄土，年积月累便沉积成了一长条山间平原，为古代文明的繁衍发展创造了条件 。但由于地基结构相对松软，也有引发地震的可能，笔者遍查史书，发现辽太平二年，公元1022年3月，这里就发生过一次大地震 。
《辽史·圣宗七》如此记载：“是月，地震，云、应二州屋摧地陷，嵬白山裂数百步，泉涌成流 。”
这是一次超级大地震，就发生于大同、应县这一带 。2008年汶川大地震后不久，笔者曾亲赴都江堰震区，亲眼看到当时秦堰楼一带的地面上，出现了二十多厘米宽的裂缝，长约数十米，对照汶川大地震这种破坏性，应县那次地震的震级应该不小于八级 。这样的地震，很少有什么古建筑能够保存下来，应县木塔幸好晚建了34年，否则一样也难逃厄运 。毫无疑问，早建了500多年的悬空寺没能逃过此劫，当时就被震塌了，一直到金朝大定年间方得以重修，如今还保存有大定八年的石刻，此后明朝万历和清朝乾隆、同治年间又先后重修，乾隆年间那次重修，据说还在底层及边缘角落挖掘出了北魏时的石条 。
悬空寺这种悬崖建筑今人看来无不震撼，但在古代却并不罕见，剑门蜀道等悬崖建筑大都采用这种方式，就是先在山崖上凿洞，再榫入木梁，里端的木梁是剖开的，中间逆向楔入一段厚薄不均的木塞，外面越是用力敲击，木塞和木梁就咬合得越紧，今天的膨胀螺丝就是运用了这一原理 。所以木梁一旦打入山穴，就再也拔不出来，悬空寺的楼阁就架构在这些木质主梁上，理论上说，只要主梁不腐烂，不发生地震等不可抗拒的灾难，悬空寺阁楼就不会坏 。山穴的开凿也另有奥妙，事先要用火烧，山石烧红后再泼上冷水，这样热胀冷缩下，石质就会风化松软，再用钢钎敲凿就比较容易了 。


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后人树立的支撑木柱


悬空寺楼阁大都采用木质物料，就是因为这些主梁的承重力有限，经受不起石料重压 。由于深陷山坳中，这些主梁平时淋不着雨，北方空气又非常干燥，所以很难腐朽，数百年来一直屹立于此 。但不管怎样，年月久了，木质终究还是会发生变化，为了确保安全，后人又在主梁底下支起了一根根木柱，分担掉一部分主梁的承重力，游客们不明所以，还以为就是这些木柱支撑起了这些阁楼 。

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