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天坑,出人意料的陷落


這是陷落的大地
是上帝之“坑”
裂隙與節(jié)理,沖蝕與溶蝕
讓這些可以溶解的巖石

無比深邃而神秘

在喀斯特地區(qū),存在著兩個世界。一個是地表的,一個是地下的。

地表巖溶景觀顯而易見,峰林、峰叢、石林、巖柱,它們就像是從地上生長出來的景觀,峻峭秀麗。地下巖溶神龍見尾不見首,溶洞、地下河、洞穴沉積物,它們更像是隱藏在大地深處的另一個世界,神秘、莫測。

而有一種巖溶景觀,它介于地表與地下之間,是連接地表世界和地下世界的通道,就像大地的肚臍。這種巖溶景觀我們稱之為地表負(fù)地貌,洼地、漏斗、豎井均屬此列。

其中有一種特殊形態(tài)的負(fù)地貌最為矚目,它四壁如井、洞口如盆,它是大地突如其來的陷落,是大自然出人意料的奇觀,這就是天坑。


我國南方地區(qū)主要天坑分布略圖(引自中國國家地理)




中國科學(xué)家的特殊貢獻(xiàn)




2001年之前,天坑只是對重慶奉節(jié)縣小寨天坑這種景觀的特稱,類似的地貌在各地有不同的名稱,如“龍缸”、“石院”、“石圍”、“巖灣”、“天盆”等。2001年,天坑作為一個專門的喀斯特術(shù)語被專家提出。2005年,國際喀斯特天坑考察組在重慶、廣西一帶大規(guī)??疾旌?,“天坑”這個術(shù)語在國際喀斯特學(xué)術(shù)界獲得了一致的認(rèn)可,并開始用漢語拼音“tiankeng”通行國際。這是繼峰林(fenglin)和峰叢(fengcong)之后,第三個由中國人定義并用漢語和拼音命名的喀斯特地貌術(shù)語。


典型的喀斯特地貌(楊金山繪)





什么樣的坑才能叫天坑?




按照《旅游地學(xué)大辭典》的定義:天坑是指喀斯特作用形成的一種特殊的特大型塌陷地貌景觀。其寬度和深度均應(yīng)大于100米,且寬深比甚為接近。

按照《百度詞條》的定義:天坑是指具有巨大的容積,陡峭而圈閉的巖壁,深陷的井狀或者桶狀輪廓等非凡的空間與形態(tài)特質(zhì),發(fā)育在厚度特別巨大、地下水位特別深的可溶性巖層中,平均寬度與深度均大于100米,底部與地下河相連接(或者有證據(jù)證明地下河道已遷移)的一種特大型喀斯特負(fù)地形。

于是,我們可以提取出關(guān)于天坑的如下信息:

■天坑是一種自然景觀,由喀斯特作用形成。因此,人為作用形成的巨型坑不能叫天坑,比如礦坑就不能算天坑。此外隕石撞擊地球形成的隕石坑也不能叫天坑,因?yàn)樗皇强λ固刈饔盟纬伞?/span>

■要有一定的規(guī)模的特大型負(fù)地形才能算天坑。這個規(guī)模一般指寬度和深度均要大于100米,否則仍然只能叫豎井或漏斗。

■在形態(tài)上,坑壁陡峭,呈深陷的井狀或桶狀才能叫天坑。


有一條地下河是天坑形成的關(guān)鍵



地下河中形成大廳



大廳頂板塌陷,將大廳暴露出地表



藍(lán)洞是大海的天坑



藍(lán)洞是海底巨大的深洞。從空中鳥瞰,藍(lán)洞是海洋面上突然出現(xiàn)的深藍(lán)色的圓形水域,仿佛是大海的瞳孔,深邃、神秘、詭異。地球上大多數(shù)的藍(lán)洞都是石灰?guī)r形成,它們是地表的洞穴系統(tǒng)被海水淹沒之后形成的,因此藍(lán)洞應(yīng)當(dāng)算天坑,是大海上的天坑。


伯利茲大藍(lán)洞其實(shí)是海上的天坑(源于網(wǎng)絡(luò))



我國西沙群島永樂環(huán)礁的海洋藍(lán)洞,被證實(shí)為世界已知最深的海洋藍(lán)洞,口徑為130米,洞底直徑約36米,深達(dá)300.89米,獲名“永樂龍洞”(源于網(wǎng)絡(luò))



中國典型天坑




01
奉節(jié)小寨天坑


天坑的命名地,沒有之一。在2001年前,提及天坑這個詞匯,通常只是特指重慶奉節(jié)縣的小寨天坑。

小寨天坑的坑口直徑為622米,坑底直徑為522米,天坑深度為666.2米。容積為1.2億立方米。是世界上深度和容積最大的巖溶天坑,在世界天坑排名中位居第一,算是北緯30度的又一個奇觀。

小寨天坑具有雙層結(jié)構(gòu),第一級深約300米,第二級深約400米,之間為一緩坡狀臺地。很顯然,小寨天坑經(jīng)歷了兩期抬升、兩次大規(guī)模塌陷形成。


小寨天坑具有雙層結(jié)構(gòu)



航拍小寨天坑(卞玉鵬攝)



雙層結(jié)構(gòu)



坑底仰視





奉節(jié)的其他幾個天坑(卞玉鵬攝)




02
樂業(yè)天坑群


樂業(yè)天坑群是1998年國土資源部在中國廣西壯族自治區(qū)百色市樂業(yè)縣進(jìn)行土地資源調(diào)查時發(fā)現(xiàn)的一種世界罕見的地質(zhì)奇觀。由近20個天坑組成,最深的達(dá)600多米,淺的也有300多米。樂業(yè)天坑群幾乎囊括了各種類型的天坑和溶洞的景觀,具有極高的科考、探險價值,被專家稱為“天坑博物館”和“世界巖溶圣地”。其中最大的大石圍天坑垂直深度613米,東西長600米,南北寬420米,容積約0.8億立方米,其地下森林面積位居世界第一,深度位居世界第二,容積位居世界第三。 


大石圍天坑(源于網(wǎng)絡(luò))




03
武隆后坪天坑群


后坪天坑群位于武隆縣后坪鄉(xiāng)境內(nèi),為沖蝕型天坑。沖蝕型天坑的形成,必須具備特定的和特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性分布關(guān)系及地形和水文地質(zhì)條件,所以目前的發(fā)現(xiàn)甚是稀少。個別的侵蝕性天坑的出現(xiàn),可能并不罕見,而后坪天坑由天坑發(fā)育各個不同階段的落水洞、豎井、天坑、洞穴子系統(tǒng)等共同組成一個完整的喀斯特系統(tǒng),則是極其罕有的。

后坪天坑群因位于海拔1300m的分水嶺地區(qū)的喀斯特臺面,由箐口、石王洞、天平廟、打鑼凼和牛鼻洞五個天坑組成,是我國乃至世界上目前發(fā)現(xiàn)的唯一的地表水沖蝕成因的天坑群,是極為罕見的地質(zhì)遺跡。


沖蝕型天坑形成示意圖



后坪天坑(源于網(wǎng)絡(luò))



04
四川興文小巖灣天坑


        位于四川南部宜賓市興文縣城南30公里處。小巖灣天坑,俗稱“天盆”。東西長625m,南北寬475m,口部面積達(dá)20萬平方米,最大深度為248米。攀上盆東緣的絕壁之巔,天坑的形態(tài)一覽無遺。它就象陷落在地球的一口深井,上部巖壁裸露,光潔如墻,中下部堆積物遍布,其上覆蓋著深黛色的植被,如臨深淵。沿著天坑內(nèi)壁的小路繞行,四周絕壁拔地而立,視野被褚紅色的巖墻局限,藍(lán)天如盆。而下至坑底,則如井底觀天,藍(lán)天如洞,感覺更奇妙。


小巖灣天坑示意圖



小巖灣天坑形成示意圖(楊金山繪)


第一步,洞穴系統(tǒng)形成

第二步,超大規(guī)模的地下洞廳形成

第三步,洞廳頂部塌陷,洞廳出露地表,天坑形成


航拍小巖灣天坑(楊建、卞玉鵬攝)



天坑底部仰拍



距小巖灣不遠(yuǎn)的天泉洞已經(jīng)形成大規(guī)模的洞廳,且頂部崩塌形成天窗,下一步是否還會形成另一個天坑呢?(楊建攝)



05
云陽龍缸天坑


位于云陽縣清水鎮(zhèn),七耀山背斜北西翼,出露地層為三迭系下統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r、白云巖,龍缸天坑,在平面上呈不規(guī)則的橢圓,長軸距離304326米、短軸距離178183米,深度達(dá)335米。其深度位居我國的第三,世界第五,口徑列世界第八,容積排世界第九位,龍缸天坑的坑壁近于90度,這種直上直下的形態(tài)更是“當(dāng)驚世界殊”。被譽(yù)為“天下第一缸”。


龍缸天坑平面、剖面示意圖



龍缸天坑(源于網(wǎng)絡(luò))



06
漢中天坑群


漢中天坑群位于秦巴山區(qū),主要分布在寧強(qiáng)縣禪家?guī)r鎮(zhèn)、南鄭縣小南海鎮(zhèn)、西鄉(xiāng)縣駱家壩鎮(zhèn)、鎮(zhèn)巴縣三元鎮(zhèn)四個區(qū)域。在5019平方公里之內(nèi),發(fā)現(xiàn)天坑54處,溶洞316處,豎井23處,漏斗25處,其他地質(zhì)遺跡109處。其中南鄭和鎮(zhèn)巴天坑群最為密集,分別達(dá)到23個和19處;單體規(guī)模最大天坑為鎮(zhèn)巴三元圈子崖天坑,口徑最大處520米,最大深度320米。

盡管漢中天坑群的數(shù)十個天坑中,大多數(shù)無論從規(guī)模和形態(tài)特征上并不具備天坑的條件,54處天坑很難全部被專家認(rèn)帳。但考慮到天坑群位于北緯33度附近,是濕潤熱帶、亞熱帶巖溶地貌區(qū)最北界,它的發(fā)現(xiàn)仍然出乎很多地質(zhì)學(xué)家的意料,其價值仍不容低估。


漢中天坑局部



漢中天坑航拍(源于網(wǎng)絡(luò))




07
貴州織金洞綺結(jié)河天坑群


織金洞不僅是一個著名的巖溶洞穴,其天坑亦十分精彩。天坑群位于烏江上游締結(jié)河峽谷,系受新構(gòu)造運(yùn)動影響,地塊隆升,河流下切溶蝕巖體而形成的天坑。其中規(guī)模最大,形態(tài)最完整的是大羅圈天坑與小羅圈天坑,兩天坑四周均為直立絕壁圈閉,底部平坦,有厚度不等的粘土堆積。


大、小羅圈天坑平面圖及剖面圖



織金天坑群



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