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        天坑是怎樣“煉”成的

        2019-04-14 12:27:24
        發(fā)明與創(chuàng)新 2019年45期
        關(guān)鍵詞:樂業(yè)天坑廣西

        在廣西西南部和西北部的連綿奇峰之中,隱藏著數(shù)十個雄奇險峻的天坑,它們像一只只巨大的眼睛,仿佛在仰望蒼穹。這些天坑的底部是一片不曾被外來者打擾的地下世界,從古至今,它們一直保持著原始神秘的狀態(tài)。

        剛剛過去的11月,對于我國地質(zhì)學(xué)界而言,是一個收獲的月份;對于廣西那坡縣和東蘭縣而言,是值得銘記的月份。廣西接連發(fā)現(xiàn)兩個大型天坑群,進一步確定了廣西“天坑王國”的地位。

        “天坑王國”再添新成員

        11月15日,自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局公布,在廣西那坡縣發(fā)現(xiàn)了一個世界級的天坑群。這處天坑群由19個天坑組成,系目前北回歸線以南發(fā)現(xiàn)的最大天坑群,也僅次于世界最大的天坑群——樂業(yè)大石圍天坑群,主要分布于廣西那坡縣城廂鎮(zhèn)和龍合鄉(xiāng)。

        據(jù)調(diào)查,那坡天坑群大部分天坑容積在百萬立方米以上,原始景觀保存完好,人為活動痕跡較少,天坑與地下河及其洞穴系統(tǒng)相連。那坡天坑群形成于定業(yè)地下河流域內(nèi),地下河匯水面積486平方千米,地下河總長60千米,落差292米。

        “這些天坑有的發(fā)育于海拔1000多米的高原之上,有的順著谷地地下河軌跡呈串珠狀分布。那坡天坑群的發(fā)現(xiàn)對完善天坑演化理論具有重要科學(xué)價值?!敝袊刭|(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所黨委書記蔣忠誠說。

        那坡天坑群保存有完好的原始植被群落,如董棕、蛇根草、爬樹龍、香木蓮、棕櫚樹等,其中國家二級保護植物的董棕群落,林木均高在30米以上。天坑中央香木蓮樹高50米,僅次于樂業(yè)大石圍天坑香木蓮。

        緊接著,由中國、法國、比利時洞穴專家及探險家組成的30人探險隊,在廣西東蘭縣境內(nèi)的紅水河第一灣以西600平方千米范圍內(nèi),發(fā)現(xiàn)15個天坑,其中深度超過200米的大型天坑有7個,最大的小弄坤2號天坑深300多米,屬于世界排名前50的大型天坑。

        值得注意的是,在紅水河第一灣以東的弄丘屯,探險隊在天坑底部發(fā)現(xiàn)了一處人活動的痕跡:一些經(jīng)過人擺放的石塊、被利器砍切過的木頭等??瓶继诫U隊判斷,這些物品應(yīng)該在百年以上,至于在當(dāng)時的技術(shù)條件下,人是怎么下來的,謎團一時無法解開。

        我國的天坑主要集中在廣西、貴州、重慶、云南、四川以及陜西漢中。廣西素有“天坑王國”的美譽,目前世界上發(fā)現(xiàn)的天坑大部分都在廣西。據(jù)初步統(tǒng)計,廣西天坑數(shù)量達到數(shù)百個,其中不少天坑洞穴的規(guī)模是世界級別的。其中最著名的當(dāng)屬樂業(yè)大石圍天坑群。

        是第四個由中國人定義的巖溶科學(xué)術(shù)語

        聽起來有幾分詩意的“天坑”,其實是個很新的概念。在更長的時間里,在地貌學(xué)上這種地貌被稱作“喀斯特漏斗”,而且與豎井概念難以分離,只有“大漏斗”“小漏斗”之分,“土氣”十足。

        20世紀90年代,中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶研究所朱學(xué)穩(wěn)團隊在對重慶小寨天坑和廣西樂業(yè)大石圍天坑群研究時,發(fā)現(xiàn)概念上的混亂,于是給“豎井狀的巨型漏斗”和“漏斗狀的巨型豎井”取了一個新的名字“天坑”,將天坑從大型漏斗的概念中剝離出來。

        廣西素有“天坑王國”美譽(圖/東方IC)

        2003年,朱學(xué)穩(wěn)團隊在《廣西樂業(yè)大石圍天坑群發(fā)現(xiàn)探測定義與研究》一書中,正式建立了天坑理論,并于2005年,組織桂林國際天坑研討會,“天坑”成為繼“石林”“峰林”“峰叢”之后第四個由中國人定義并用漢語和拼音命名的巖溶科學(xué)術(shù)語。

        “天坑”的術(shù)語來自民間。朱學(xué)穩(wěn)在重慶小寨調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厝藳]把喀斯特漏斗這種地貌簡單地叫作“××坑”,而是詩意地稱作“天坑”,這個名詞生動準確:天然形成,也能在坑底仰望不一樣的天空。所以,朱學(xué)穩(wěn)在為巨型漏斗命名時,就用了“天坑”。

        “天坑”被正式納入一個新的地貌學(xué)術(shù)語,自然就有了更嚴謹?shù)臉藴?。什么是天坑?這是一個至今都沒有完全定論的地貌形態(tài)。

        2018年的《洞穴百科全書》中,天坑定義是:“碳酸鹽巖地區(qū)由溶洞大廳形成的,深度和口徑不小于100米,和(或)容積大于100萬立方米,四周大部分周壁陡崖環(huán)繞,且或曾與地下溶洞相通的特大型漏斗?!彪m然定義上明確規(guī)定了天坑的深度和口徑不小于100米,但是在實際的鑒別中,明顯由洞廳塌陷形成、四周或大部分周壁陡崖環(huán)繞的特大型漏斗,即使不滿足深度和口徑的要求,也會被納入天坑的范疇。

        大部分天坑是塌陷型天坑,是一場億萬年的滴水穿石。地表水順著石灰?guī)r出露部分縫隙進入巖層,逐漸形成地下河。在地下河道水流強烈的溶蝕、侵蝕作用下,在巖層產(chǎn)狀平緩、構(gòu)造裂隙、巖石破碎,或者多條地下河支流的節(jié)理交匯處,地下河道頂板發(fā)生崩塌,崩塌產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)由地下河水流輸出,崩塌空間不斷擴大,成了地下大廳。地表同樣不斷受到剝蝕,洞頂不斷變薄,終于坍塌。億萬年的地下溶洞,也得以重建天日。

        除了塌陷型天坑,還有一種沖蝕型天坑,是地表水對碳酸鹽巖的集中侵襲,形成的落水洞和豎井不斷坍塌形成。沖蝕型天坑比較少見,其中最出名的當(dāng)屬武隆后坪天坑。

        生命悠久而短暫

        天坑是大自然留給人類的寶貴遺產(chǎn)。

        天坑不僅具有自然遺產(chǎn)價值、美學(xué)觀賞價值和旅游價值,還具有較高的地質(zhì)科研價值。值得注意的是,它的科研價值不僅僅局限于地質(zhì)方面,還延伸到了生物學(xué)和生態(tài)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域。例如,天坑內(nèi)部相對封閉的環(huán)境,形成了有別于周圍區(qū)域的小氣候,以及適合生物生存的獨特生境。這為物種多樣性、基因多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的研究提供了特例。

        但天坑的生命卻是出人意料地短暫。中國地質(zhì)大學(xué)丁寶明指出,一個天坑的形成,需要經(jīng)歷漫長的時間,少則200萬年,等待它的卻是最終退化消失的命運:當(dāng)天坑四周崖壁崩塌的堆積速度超過地下河的搬運速度時,天坑就開始退化(底部被填)。從失去一面陡壁,到僅存一面陡壁,再到樹木掩映了崩塌物的堆積……最終天坑將不復(fù)存在。

        可以說,在地質(zhì)歷史的進程中,天坑是如同流星一般短暫而閃亮的存在。人們能和天坑在同一個地質(zhì)時期相遇,親眼目睹此壯麗景觀,應(yīng)該感謝時間的垂愛。(本刊綜合)※

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