天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

天坑探奇19-4: 什麼是“天坑”?

@真實探索稅曉潔 江北

全文約9萬字,前文鏈接:

“四周巖壁峭立(而不是任何形式的緩坡,且不包括後生改造)。深度與平均寬度均不小於50米的地表陷坑。”

——這是2001年,中國地質科學院岩溶地質研究所朱學穩研究員首次在《科學導報》上給出的最初的天坑定義。

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

廣西樂業大石圍天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

陝西漢中鎮巴縣大池天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

陝西漢中南鄭縣伯牛天坑@真實探索稅曉潔 攝影

他指出,天坑既不是“大型漏斗”,也不是“超級豎井”,而應是喀斯特形態學中的一個新成員。

在這以前,國際學術界只有大型漏斗(giant doline)一詞,對這一現象並無較深入的科學研究。上世紀80年代,四川省南部興文縣石海洞鄉風景區的“大巖灣”和“小巖灣”大型喀斯特漏斗便已經小有名氣,但多少年來並末引起喀斯特學術界的重視。隨著這類喀斯特形態在我國南方喀斯特區的一系列重要科學發現,為科學家對這一現象的一般性研究提供了機會。朱學穩和他的團隊在研究過程中認識到,應該將這類形態從大型漏斗中分離出來,並命名為“喀斯特天坑”(karst tiankeng)。

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

朱學穩教授@真實探索稅曉潔 攝影

朱學穩先生生於1932年,1954年畢業於南京大學,如今已經年近八旬,被譽為“天坑之父”。2002年正式退休後,續聘至今,仍在風景秀麗的廣西桂林七星路50號岩溶地質研究所上班,他回顧說:

從科學的發現的意義上講,我國最早報道並解釋天坑形成的記載,見於20世紀80年代西南師範學院地理系的楊世焱有關四川興文石林風景區的著作。該風景區內有兩個天坑,即小巖灣和大巖灣,但一直被作為岩溶落漏斗的特例而未予重視。1992年8月,由中國地質科學院岩溶地質研究所和中國地質學會洞穴研究會共同組織的第六次中英聯合洞穴探險隊,到該地區進行了全面的科學考察和洞穴探測,在基本查明區內地下河與洞穴系統的基礎上,對於之有密切成因關係的小巖灣和大巖灣兩個“大漏斗”給予了特別關注,探險結束後,英方隊員Tonywalthan博士便收集了世界上地標及地下具有巨大空間的大漏斗和大洞室資料,並一起發表於這次四川興文洞穴探險的報告中。

朱先生說:十一屆三中全會之後,我國步入了國民經濟建設的高速發展期,各項建設如火如荼地開展,旅遊業也驟然興旺起來。作為一種自然奇觀的喀斯特地貌與洞穴,是特具優勢的旅遊資源。難獲專項科研資金支持的地貌與洞穴研究室(中心),便適時應勢地轉向喀斯特旅遊資源的調查和組織中外聯合洞穴探測活動。此項工作使我們頻繁進入過去專業人員很少涉足的廣大峰叢山區,為我們科學發現一系列特大型漏斗——喀斯特天坑提供了機會。

1994年盛夏,朱學穩先生在長江三峽西部尋找新的國際洞穴探險基地,從科學上發現了奉節縣的小寨天坑和雲陽縣的龍缸天坑。從1994年至2000年間共組織了5次國際洞穴探險活動,雙方都有正式論文與報告發表。

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

重慶奉節小寨天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

重慶奉節小寨天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

重慶奉節小寨天坑@真實探索稅曉潔 攝影

小寨天坑的科學發現是一個重要的起點,在新聞媒體傳播下,影響遍及我國南方廣大的岩溶地區,此後的幾年,“天坑”這一岩溶形態中規模最大的一種類型,不斷在我國南方被發現,併為新聞媒體廣泛傳播。2000年6月中國地質科學院岩溶地質研究所對廣西的樂業大石圍及其周圍進行考察,再次證實大石圍是一個規模與小寨天坑不相上下的特大型(超級)天坑,而該天坑的周邊約100平方千米的範圍內就有十多個中型以上規模的天坑。2002年底,廣西巴馬縣的號龍天坑和交樂天坑(特大型天坑)被確認。

2001年3月朱學穩先生在重慶市武隆縣的後坪鄉發現了又一個大型天坑,這個名為“箐口漩坑”的天坑,在成因上與以往所發現的塌陷天坑不同,屬於地面水流的沖蝕作用而形成的天坑,在成因分類上屬“沖蝕型天坑”為天坑成因類型多元化增加了新的例證。2002年1月,朱學穩教授領導的研究集體在箐口天坑附近有調查、確認了石王洞、天平廟、牛鼻子等4個沖蝕型天坑。

朱先生說:以上成果,是在沒有使用國家科研經費一分一文和直接服務於國民經濟建設過程中取得的。2003年,朱學穩先生在其發表在《中國岩溶》雜誌的論文《喀斯特天坑略論》中回顧說:

Tony WALTHAM博士對於將“天坑”從“大型漏斗”中分離出來,併成為喀斯特形態學中的一個新成員這一提議十分關注,曾多次和他交換資料與意見,並打算將“karst tiankeng ”一詞便如大百科全書中,但他對這一喀斯特形態成因的認識尚疑惑不定,指出:“天坑僅僅是大型的普通漏斗,或假設它們是漏斗形成不同機制的表現。”一句話,這是一種可獨立命名的喀斯特天坑,還是一種大型的普通喀斯特漏斗?朱學穩的主張是前者。此外,Tony WALTHAM博士在天坑的形成及其與地下河關係的見解方面,也存在認識差異。

2005年10月18至29日,應中國地質科學院岩溶地質研究所邀請,國際喀斯特天坑考察組一行13人於對重慶武隆的芙蓉洞、天生三橋、後坪箐口天坑,奉節的小寨天坑和天井峽地縫,廣西樂業的大石圍天坑群,桂林—陽朔的峰林與峰叢喀斯特等進行了實地考察活動;應鳳山縣人民政府的邀請,考察組自樂業縣返桂林時途經鳳山,對三門海景區和鴛鴦洞進行了考察;10月29日考察組在桂林進行了學術交流並與建設部在桂林召開的申報世界自然遺產現場會一起,共同討論了“中國南方喀斯特”申遺的有關問題,考察活動取得了圓滿成功。

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

重慶奉節小寨天坑附近的另一處天坑@真實探索稅曉潔 攝影

朱學穩先生回憶說:組織這次國際喀斯特天坑考察的起因是,2004年9月,中國地質學會洞穴專業委員會與英國洞穴協會“中國探洞項目”組在倫敦聯合召開了《中國洞穴國義討論會》。我在會上所作的“中國的喀斯特天坑”學術報告,引起了與會學者的極大興趣,他們提議能否在中國組織一次喀斯天坑考察活動。當時,英國著名學者Tony waltham博士主動表示他願意參與組織這次活動的工作;我則表示,在中國考察期間的接待,可在回國後與有關方面協商解決。結果,此項活動得到了重慶市人民政府和武隆縣人民政府、奉節縣人民政府、百色市和樂業縣人民政府及中國地質科學院岩溶地質研究所以及各有關方面的大力支持。同時,國家建設部申報世界自然遺產領導小組也有意將此次考察活動與正在進行的“中國南方喀斯特”申遺工作結合起來,以便廣泛徵詢科學家們的意見。經過近一年的國內外組織與協調工作,使這次考察活動得以如期順利施行。

參加這次考察活動各國主要科學家有:美國紐約州大學的Art and Peggy Palmer,賓夕法尼亞州立大學的Will and Beth White,斯洛文尼亞喀斯特研究所的Andrej and Marija Kranjc;烏克蘭國家地質研究所的Alexander Klimchouk,澳大利亞悉尼大學的Julia James;英國赫德菲爾德大學的John Gunn,國際洞穴聯合會現任主席和中國洞穴項目負責人Andy Eavis and Lilian Eavis,英國諾丁漢特林特大學的Tony Waltham and Jan waltham,以及中國地質科學院岩溶地質研究所的朱學穩研究院、陳偉海副研究員和劉再華研究員。在制定本項目時,Paul Wiliams (新西蘭),Derek Ford(加拿大)和Claude Mouret(法國)等國際知名洞穴與喀斯特學家原也參加這次考察活動,均因個人臨行前境況有變為能代表他們各自的國家參加考察。他(她)們來自世界各高等學府或著名的喀斯特研究所,其中有國際洞穴協會的現任、前任主席和副主席。他們大都著作豐碩,是當代國際上老一輩之中年一代洞穴與喀斯特學界的領銜科學家。

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

中國地質科學院岩溶地質研究所的徐霞客雕像@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

中國地質科學院岩溶地質研究所的徐霞客雕像@真實探索稅曉潔 攝影@真實探索稅曉潔 攝影

在這次活動結束後及時做了“國際喀斯特天坑考察活動小結”(2005年11月10日)上報和送發各有關方面。《中國岩溶》作為我國目前為止唯一國內外公開發行的知名岩溶學期刊專門出版了《天坑專集》。同年底英國“Cave and Karst Seience”專業雜誌為這次國際會議出版了“天坑專集”(32卷,2—3期,2005)。次年,又全文發表在美國“Speleogenesis”第4卷網絡期刊上(www.speleogenesis.info)。

在2005年的桂林國際天坑討論會上,公佈世界上已發現天坑75個,其中我國為49個。這些天坑中特大型天坑有3個,均在中國;大型天坑有16個,9個在中國;56個一般天坑,中國有37個。近年來在我國南方又有多處發現。估計我國已發現的天坑總數近100個。

朱學穩先生說:由此可見,無論是在數量(大於全球之和)、規模、成因類型及集中分佈上,我國的喀斯特天坑在世界上均居領銜的地位。他說:“人的真知灼見只能從實踐中來。回顧一下1995年發表的那篇文章《四川南部大型喀斯特漏斗和地縫式峽谷》,目前有許多重要的認識都改變了。人們在實踐——認識——再實踐——再認識這一過程中,應該是處於前進而不是後退的過程。”

這時候,關於“天坑”,Tony Waltham博士與朱學穩先生已經達成一些共識。在中外出版的“天坑專集”中,均收錄有他們聯合署名的論文《天坑釋義》。其中,關於天坑他們是是這樣定義的:

“具有巨大的容積、陡峭而圈閉的巖壁、深陷的井狀或桶狀輪廓等非凡的空間與形態特徵,發育在連續沉積厚度及其含水層包氣帶(vadose zone)厚度均特別巨大(地下水位深埋)的可溶性岩層(以碳酸鹽巖為主)中,從地下通向地面,平面寬度與深度從大於100米至幾百米以上,底部與地下河相連接(或者有證據證明地下河道已遷移)的一種特大型喀斯特負地形。

此外,在觀賞方面是否具有稀有、壯觀、雄奇、險峻、生境獨特和生物多樣性等等綜合屬性,也應該被認為是鑑別天坑與一般漏斗、窪地或豎井的重要標誌。失去地下河行跡或周壁的完整性遭受嚴重破壞的天坑,可稱為退化(剝蝕)天坑(degraded tiankeng)。”

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

重慶奉節小寨天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

廣西樂業大石圍天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

陝西漢中市鎮巴縣大池天坑@真實探索稅曉潔 攝影

天坑探奇19章之4:什麼是“天坑”?

廣西樂業大石圍天坑@真實探索稅曉潔 攝影

(全文現約6萬字,相關鏈接):

5、航拍湖北長陽“天坑”

6、萬人坑與第一坑

7、一位民間探險者的天坑新發現

8、陝西漢中天坑群橫空出世:絲綢之路開闢者張騫故里竟有21世紀地理大發現

9、外國專家和中國愛好者在衛星圖上發現“陝西天坑”

10、石筍記錄了3.4萬年前的瞬間,發育動力還在作用

11、天坑是由溶洞大廳崩塌形成的、四周或大部分周壁陡崖環繞的大型漏斗

12、探索的腳步不會停止,鎮巴山脊上的天坑,像一個個巨大的問號

13、廣西左江巖畫背後石柱林中,掩藏中國最南的天坑

14、長壽之鄉巴馬的超級大天坑

15、巴馬三聯坑與鳳山三門海大腳印天坑

16、樂業:大石圍西北兩三公里處新發現大天坑

17桂林七星巖就有天坑,天坑的由來與生命

18、還有多少天坑,等待發現?

(將持續探索更新,敬請關注,轉載請註明出處——頭條號@河山新考,微博 @真實探索稅曉潔,謝謝!)


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