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        探尋神秘的地下河

        2022-12-02 03:18:38丁麗雪盧友月
        當代旅游 2022年16期
        關鍵詞:碳酸鹽巖巖溶河流

        丁麗雪 李 堃 盧友月

        [內容提要]地下河是一種特殊的地下巖溶地貌,享有“巖溶地貌天然博物館”“世界天窗之都”的美譽,是不容錯過的打卡勝地。為進一步揭開地下河的神秘面紗,本文在簡要介紹地下河的基本特征、分布概況等基礎上,結合前人的研究,對地下河的成因進行深入探討,認為巖性、地形地貌、地質構造以及氣候等是形成地下河的主要控制因素。

        引 言

        河流,是孕育人類文明的搖籃,也是蔚藍色地球上一條最長的生命帶。歷史的年輪向世人揭示,人類的各大文明幾乎都起源于河流。古巴比倫起源于底格里斯河和幼發(fā)拉底河;古印度起源于印度河和橫河;古埃及起源于尼羅河;古中國起源于黃河。這些被世人敬仰和膜拜的古文明,甚至一度被稱為“大河文明”。然而,在變幻多姿的河流風貌中,卻存在著這樣一種奇特的形態(tài):有的有頭無尾,有的有尾無頭,它不同于晝夜奔涌的地表河流,常年蟄伏于黑暗的地下深處。這種隱伏在地下的河流,便是地下河。它是遠離城市喧囂的世外桃源,是生態(tài)長壽休閑避暑的好去處,更是極具魅力的潛水者的天堂!被譽為我國地下河之首的都安地蘇地下河,神秘瑰麗,享有“巖溶地貌天然博物館”的美譽。素有“嶺南地下第一河”之稱的連州地下河,融“山林”“幽谷”“瀑布”“田園”于一體,美輪美奐,令人叫絕,被中國地質協會譽為“中國洞河奇觀”。

        一 什么是地下河

        地下河又稱暗河或伏流。顧名思義就是地面以下的河流。它是地下巖溶地貌的一種。地質學上將其定義為在巖溶發(fā)育地區(qū)沒入地表以下,并沿地下溶洞和裂隙流動的河流。

        地下河的管道系統錯綜復雜,這些地下管道的結構特征對于地下河的規(guī)模、分布具有十分重要的作用。在形態(tài)上,地下河的管道復雜多樣,從簡單的單一管道、平行管道到復雜的葉脈狀管道、樹枝狀管道、網狀管道均有發(fā)育。其中,單管型地下河主要發(fā)育于河碳酸鹽巖帶狀分布區(qū)或河谷斜坡地帶,只有主流,沒有支流。樹枝形地下河主要分布于貴州、云南的東南部以及桂西地區(qū),通常分枝較多,且流域面積較廣。

        地下河的分布深度通常與當地侵蝕基準面密切相關。在河流的兩岸地帶,地下河的水面與地面高差不大,水量豐富,規(guī)模較大;在相鄰溶蝕盆地間的山地地帶,地下河的水面通常與地表河等高,往往發(fā)育為穿山式地下河;當地殼上升幅度大于溶蝕深度或受到隔水層的阻擋時,地下河的水面就會高于當地侵蝕基準面,形成懸掛式地下河,一般規(guī)模較小。

        二 我國地下河的分布特征

        我國是世界上巖溶地下河較為發(fā)育的國家之一。據統計,僅廣西、貴州、云南、四川、重慶、湖南六省市,流量大于0.5m3/s的地下河就有三千多條。它們主要分布于秦嶺以南、云南紅河—廣西南寧—廣東韶關一線以北、四川攀枝花—雅安一線以東、廣東韶關—湖北宜昌等熱帶—亞熱帶巖溶地區(qū),且尤以貴州、廣西、云南東部地區(qū)最為常見。目前我國已發(fā)現長度大于80公里的地下河共有10條,其中7條在廣西境內。分布在我國西南地區(qū)的地下河通常分布于高山峽谷、高原斜坡、峰叢洼地、峰林平原等地貌之上,并具有流程長、匯水面積大等特點。此外,在我國的江西、福建、安徽、河北、山東、甘肅等省市也有地下河或巖溶管道零星分布。

        我國著名的地下河有巴丹吉林沙漠暗河、新疆坎兒井、駝山暗河、本溪水洞、廣西都安地蘇地下河等。巴丹吉林沙漠暗河被譽為“沙漠地下水庫”,其年補水量是黑河水量的三分之一??矁壕环Q為中國古代三大工程之一,至今已有兩千多年的歷史。廣西都安地蘇地下河總長約兩百四十多公里,是目前我國探測到的最長地下河(見圖1)。

        圖1 廣西地蘇地下河天窗(引自廣西頭條NEWS)

        三 地下河的成因

        縱觀廣袤神州大地上奔走的河流,它們或是在平川、山巒之中波濤滾滾,一瀉千里,或是在田間地頭緩緩流淌、蜿蜒曲折,宛如一場視覺盛宴。與地面上萬千流淌的河流所不同的是,僅在堅硬的巖石中,或難以到達的地下深處,才可尋覓到地下河的身影。它們常年在黑暗中蟄伏,很難見到其全貌,頗具神秘色彩。地下河究竟是如何形成的?

        (一)形成條件

        1 地形地貌

        地貌形態(tài)是控制地下河發(fā)育和分布的重要因素。研究表明,不同地形地貌發(fā)育的地下河存在明顯的差異。地貌上以峰林平原、峰林谷地為主的巖溶峰林地區(qū),巖溶地下河通常埋深較淺。地貌上以峰叢洼地為主的巖溶峰叢洼地地區(qū),發(fā)育的地下河長度為數公里至十幾公里,常有懸掛泉或懸掛地下河出現。地貌上以溶丘洼地、溶崗谷地為主的巖溶丘陵地區(qū),發(fā)育的地下河露頭較多,且埋深較淺、長度較短。

        2 巖性

        石灰?guī)r是地下河誕生的搖籃,幾乎有石灰?guī)r出露的地方就會有地下河的身影,因此,石灰?guī)r是形成地下河不可或缺的物質基礎。石灰?guī)r是碳酸鹽巖的一種,我國西南各省是碳酸鹽巖產出旺盛的地區(qū),且尤以石灰?guī)r最為豐富。然而,不同巖性、巖組的石灰?guī)r對于地下河發(fā)育程度及規(guī)模的影響又存在著明顯差異。例如,與雜質較多的石灰?guī)r相比,質純的石灰?guī)r相對溶解度更大,巖溶易發(fā)育,因而更有利于地下河的發(fā)育。類似地,與夾雜不溶巖巖組的石灰?guī)r相比,較純的碳酸鹽巖巖組,地下河發(fā)育程度相對較好,管道較復雜,規(guī)模較大。

        3 地質構造

        地下河的發(fā)育及形態(tài)常常受地質構造的控制。區(qū)域上的背斜、向斜、斷層、裂隙等地質構造不但可以為流水的滲入、運動提供有利條件,而且可以控制地下水流的展布及運動方向。研究表明,斷層是地下河發(fā)育的最佳部位,且沿斷層發(fā)育的基本都是大型地下河。然而,統計結果顯示,真正沿斷層帶發(fā)育的地下河數量并不是很多,更多的地下河是沿構造、層面裂隙以及背、向斜的軸部發(fā)育。

        4 氣候

        持續(xù)的水流補給是地下河發(fā)育的重要前提。我國南方高溫多雨的熱帶及亞熱帶氣候,降水充沛,巖溶作用強烈,地表落水洞、洼地等發(fā)育較多,地下水的坡度大,為地下河的發(fā)育提供了良好的水源供給與水動力條件。

        (二)地下河的形成過程

        每一條地下河的形成,都是一個極其漫長的過程,且都要經歷復雜的巖溶作用過程(見圖2) :第一,碳酸鹽巖巖層在地殼運動、海陸變遷、巖漿活動等作用的影響下,產生大量的裂隙或破碎帶,這些構造薄弱帶為流水進入碳酸鹽巖內部提供了便利的通道。第二,當大氣降雨時,雨水及地表水與空氣中的CO2融合形成具有侵蝕性的CO2水。富含CO2的水一部分沿著碳酸鹽巖表面流動形成溶坑、溶槽和石芽等,另一部分則沿著細小的裂縫或破碎帶垂直進入碳酸鹽巖,并落入底部,沿著橫向的裂隙通道做水平運動。流水對碳酸鹽巖不斷地溶蝕、沖刷,使得裂隙逐漸擴大,并形成漏斗、落水洞、溶井、天窗等洞穴通道。第三,流水長時間的侵蝕作用加上巖體自身重力導致的巖石坍塌,使得洞穴規(guī)模不斷擴大。隨著水量及流速的不斷加大,流水對巖體的溶蝕作用也日益加強,地下孔道逐漸發(fā)展成為地下管道或通道。第四,當大致處于同一高程的洞穴通道擴展、串通起來,并匯集大量的地下水時,就形成了與地表河流相貫通的地下河。

        圖2 地下河發(fā)育形成示意圖

        四 地下河的開發(fā)與利用價值

        (一)得天獨厚,科研勝地

        作為一種地下巖溶地貌,地下河的出現總是和喀斯特地貌形影不離,因此,地下河是研究巖溶科學的天然實驗室。當地下水活動非常強烈時,就會形成以巨型石柱為主體的峰叢地貌。這種地貌罕見,且具有重要的科研價值。另外,地下河的發(fā)育演化實際上是全球氣候變化的直接反映,因此,通過對地下河進行系統研究可以揭示全球氣候的變遷史。

        此外,地下河系統保存了完好的天然生態(tài)系統,這為一些珍稀生物的生存與繁衍提供了適宜的環(huán)境。在廣西都安地下河中存在著一種瀕臨絕跡的生物—桃花水母,它狀如桃花,又稱“桃花魚”(見圖3)。這種水母較為珍稀,距今已有5.5億年,是名副其實的“活化石”,具有較高的科研價值。

        圖3 都安地蘇地下河里的精靈—桃花水母(引自廣西頭條NEWS)

        (二)獨具特色,旅游新寵

        近年來,地下河作為一種獨特的旅游資源,以其秀美、幽深、虛幻、神秘的特點備受游客的青睞,目前已發(fā)展成為旅游界一枝獨秀的寵兒。地下河景觀多溶洞幽谷、奇峰異石,是極為罕見的水文、巖溶地貌與洞穴系統的完美組合,獨特且不可替代。世界上一些著名的地下河,如墨西哥Yucatán半島地下河、中國廣西冠巖地下河、中國廣東連州地下河、美國Santa Fe地下河、菲律賓Pueto Princesa地下河、法國Labouiche地下河等 ,均是旅游愛好者們的樂園。

        這些隱秘的河流在地下四處延伸、不可捉摸,并衍生出洞穴、天坑、地縫、石柱群等種種地質奇觀,偶爾露出地面時還會創(chuàng)造出“飛來湖”“天窗”等喀斯特奇觀。據統計,我國的巖溶洞穴景點已達四百多處,每年旅游業(yè)可創(chuàng)收數十億元。此外,委內瑞拉Sima Humboldt天坑、廣西樂業(yè)大石圍天坑、福建永安鱗隱石林、云南路南石林、四川興文石林等熱門景點均是旅游愛好者的打卡地。

        另外,地下河也是探險愛好者們的樂園。神秘的地下河在地下緩緩地流淌著,想要一睹它的真容,只能通過一個個裸露在地表的天窗。這些幽深的碧潭,宛如鑲嵌在山間的翡翠,深不可測。在地蘇地下河規(guī)模較大的一百三十多個天窗中,適合洞潛的就有47個,因而被稱為“潛水天堂”。地蘇地下河是全世界為數不多的適合洞潛的勝地,吸引了海內外眾多國家的潛水愛好者和探險者的到訪。

        (三)水源豐富,造福一方

        地下河水資源豐富,水質清潔、水量穩(wěn)定,目前已被廣泛開發(fā)利用。地下河的利用方式概括起來主要包括引、提、攔、蓄等幾種,可有效服務國家精準扶貧戰(zhàn)略。在地下河的出口修建蓄水池或水壩是當前最普遍的利用方式 。此外,還可以通過在天窗上修建泵站提取地下河水,用于自流灌溉或農村生活用水。在河谷深切地帶,也可以利用水流的天然落差引水發(fā)電。

        五 結語

        河流與人類是命運共同體。在千百年來與人類相伴而生的過程中,河流不但參與到人們生活的方方面面,而且承載了人類眾多深厚的文化記憶。河流的奔騰,生生不息地延續(xù)著人類的文明。地下河,作為河流界一股低調的暖流,淡泊名利,甘于奉獻。它不可復制,也難以修復,我們只有愛之護之,合理開發(fā),才能將其代代相傳,并造福于人類。

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