A-A+

中国最美喀斯特,在哪里?

2025-02-19 最新 评论 阅读

 

在中国有一种山水它不仅造型百变还能实现地表与地下的空间转换它们中有印在人民币上的桂林山水请横屏观看,广西桂林山水,摄影师@黄一骏有仿佛异世入口的塌陷天坑请横屏观看,重庆奉节小寨天坑,俯瞰如心形,摄影师@李相胤有嵌在山谷之中的重重堤坝请横屏观看,雪后四川黄龙钙华池,摄影师@朱金华有藏在群山之下的超级洞穴请横屏观看,位于中国贵州的洞穴大厅-紫云苗厅,它是世界上容积最大的天然洞厅,由两个洞厅与一段大型廊道共同构成,人们称这种双穹顶结构为“驼峰大厅”,制图@柏榕/星球研究所)甚至架设在高原之上的天生拱桥请横屏观看西藏孜珠山天生桥,摄影师@王秉瑞每一种都截然不同这就是喀斯特地貌中国有着世界上规模最庞大、形态最多样保存最完好的喀斯特地貌其中的七处中国南方喀斯特更是列入了世界自然遗产名录请横屏观看中国主要喀斯特景观分布图;中国的喀斯特世界自然遗产分别是贵州荔波、贵州施秉、重庆武隆、金佛山、广西桂林、广西环江、云南石林喀斯特制图@陈志浩&刘志鹏/星球研究所)中国喀斯特为何分布如此广泛?又为何如此变化多端?或许只有深入其中才能发现它的答案01岩石森林首先故事开始于这样一片裸露的巨石丛林它整体呈灰色看起来参差不齐、裂隙纵横请横屏观看清晨的云南石林,摄影师@左夕明实际上这是一类碳酸盐岩它由碳酸盐类矿物及海洋生物的钙质骨骼等经过漫长的时间沉积形成最早的形成时间可以追溯到数亿年前在地壳运动的过程中它们从海底升起经历沧海桑田、汪洋成陆(碳酸盐岩的沉积、抬升与溶蚀过程示意;碳酸盐岩是最主要的可溶性岩石,主要由石灰岩、白云岩等组成,制图@刘志鹏/星球研究所而中国的碳酸盐岩极为广泛总面积约344万平方千米其中裸露出的约91万平方千米几乎各个省区都有分布西南地区最为集中(中国碳酸盐岩分布范围示意,其中不包括海底及海岛出露的碳酸盐岩,制图@陈志浩/星球研究所)但想要成为喀斯特地貌光有岩并不够还需要的加入相比其他类型的岩石碳酸盐岩是可以被溶解的岩石,即可溶性岩两者相遇会发生奇妙的化学反应坚硬的岩石竟被溶解、随水流走这就是溶作用(碳酸盐岩溶解过程示意,制图@柏榕/星球研究所)由此作用主导形成的地貌也被称为岩溶地貌喀斯特地貌如此一来喀斯特在各地诞生岩石森林率先登场凑近看特别的溶蚀过程让这些巨石本身千姿百态云南石林县石林风景名胜区,摄影师@李睿宁如果远远望去,则如剑列阵这就是石林在中国云南的路南石林面积最大、演化最全面、造型也最丰富请横屏观看路南石林,摄影师@泊云如此密集的石林又是如何形成的呢?我们可以看到流水沿着近乎垂直的岩石裂隙向下溶蚀,切割岩体而在积累的土壤下方,溶蚀同样在进行甚至由于微生物等作用更加强烈就这样地上、土下双管齐下当土层最终被冲刷带走完整的石柱群暴露出来便形成了如今我们看到的石林(上述岩石裂隙即节理;石林形成过程示意,制图@刘志鹏/星球研究所当石林夹杂着氧化铁等物质还会因此染上红色成为独特的红石林重庆酉阳红石林,摄影师@刘琳中国的诸多地区都有石林分布如重庆万盛石林、贵州思南石林贵州天星桥石林、福建麟隐石林四川兴文石林、海南仙安石林等在一些海拔较高的地区也能看到石林的身影那里寒风凌冽虽然降雨较少却有冰雪融水拂过岩石形成犬牙交错的高原石林(甘南的则岔石林,摄影师@拉玛才旦广阔的碳酸盐岩大地上水还造就了一种更加庞大的“岩石森林”峰丛与峰林特别是在气候湿热碳酸盐岩层深厚的南方放眼望去,群山簇拥请横屏观看,飞机视角下的桂林,摄影师@笨小航这里降水充足碳酸盐岩地层往往受到强烈溶蚀初时下蚀成漏斗后逐渐扩大成洼地进而将山体分割成峰丛随着水流汇聚,水网发达地表水溶蚀作用更加强烈便诞生了诸多相对分散独立的峰林对于这类峰林地貌的演化尚有争议,有研究认为具备一定的演化过程,也有研究认为两者并非不同阶段的产物,而是同时态的不同发育形状。下图为峰丛和峰林演化示意,制图@刘志鹏/星球研究所峰丛基座相连远眺而去千峰万刃,气势恢宏请横屏观看,贵州省独山县的峰丛,摄影师@酷鸟魏建峰林则相对独立分散山麓多平地一派田园风光请横屏观看云南罗平峰林,摄影师@朱聪实际上峰丛峰林并非千篇一律根据碳酸盐岩岩性、地质构造的不同山峰峰形也会有较大的差异湖北利川由于构成喀斯特地貌的石灰岩中泥质含量较高山峰更容易被侵蚀而呈现低矮的馒头状利川南坪水乡,摄影师@文林而在贵州施秉坚硬耐溶解的白云岩构成山峰主体喀斯特作用之外山体多因岩石裂缝而重力崩落从而形成粗壮雄浑的柱状石峰施秉本身也因此入选“世界自然遗产”被誉为“世界最美白云岩喀斯特”贵州施秉县云台山,摄影师@磨桂宾峰丛峰林之中我们最常见的还是锥状、塔状它们桂林江两岸“江作青罗带,山如碧玉篸[cǎn]”(诗句出自唐代韩愈的《送桂州严大夫同用南字》;桂林阳朔县兴坪古镇漓江峰林,摄影师@陈小羊)兴义万峰林山峦与油菜花海相映成景贵州兴义万峰林,摄影师@焦潇翔当山峰逐渐退却平原上有时还会留下零散孤峰与远处的群峰遥相对应(广西崇左大新县峰丛峰林,摄影师@酷鸟魏建但孤峰并非终点早在流水蜿蜒、穿梭之时地下便已形成了另一片喀斯特式山河 02 地下山河地表之下流水悄然汇聚沿着岩石缝隙进入地下不断延伸、扩张地表上我们看到的可能只是水流下蚀形成的落水洞甚至不足以让一人进入但在地下细小流水已然汇聚成请横屏观看,广西三门海地下河,摄影师@于永乐广西都安的地苏地下河是中国目前已知的最大地下河系的总长达241千米是上海黄浦江的两倍之长每年超1500毫米的丰沛降水为它带来充足汇水流量高峰期一度达到500立方米/秒相当于每分钟就会有15个标准游泳池大小的水量倾泻而出如此流量,地表却难觅踪迹地苏地下河的总长包括主流和支流,暗河通道中常有天窗与地表相通;下图为中国主要地下河总长对比示意,制图@柏榕/星球研究所而中国已知的地下河超过3500条仅广西的地下河总长就超过1.3万千米堪比两条长江的长度它们时隐时现常常与地表河系相通贵州黔南布依族苗族自治州的惠水县燕子洞,下图可见河流从洞中流出,摄影师@酷鸟魏建当地下河在地壳稳定时期不断溶解、冲刷碳酸盐层一条条溶洞便随之诞生有的洞穴洞道有大半浸泡在水中是为水洞船行水中,如梦似幻贵州安顺的紫云苗厅地下河;温馨提示:洞穴环境复杂,若无专业人员陪同,请勿擅自探洞;摄影师@周元杰也有一些洞穴非潜水不得入广西南宁的白龙洞溶潭,摄影师@周元杰然而,很多时候我们看到的洞穴往往脱离水面这就是旱洞这是因为每当地壳剧烈抬升洞道也随之上升,脱离地下水位而流水则因重力继续向下冲蚀直到抬升停止后又在水平方向上形成新一层的洞道洞穴层层累积整体长度则大大增加因此许多大型的洞穴系统往往有着多层洞道继而成为突破人们想象的超长洞穴(多层洞穴形成过程示意,制图@柏榕/星球研究所在洞穴系统内部各层洞之间往往还有倾斜的洞道或垂向的竖井连通它看起来深不可测贵州清镇龙潭洞的竖井,摄影师@周元杰但探洞者们只有经过幽的竖井才能抵达更深处的洞穴当前中国最深的竖井便是位于重庆天星洞系的汽坑洞深达1020米探洞者们需要花上数个日夜克服低温与黑暗才能到达竖井的最低点(重庆武隆的汽坑洞竖井,摄影师@赵揭宇;标注@刘志鹏/星球研究所目前中国乃至亚洲的最长洞穴绥阳双河洞2023年探明的洞穴长度便达到了惊人的409.9千米这个数字又在2024年刷新达到437.1千米相当于贵阳到南宁的直线距离(超级洞穴长度比较示意,制图@柏榕/星球研究所当我们穿过地层看向它可以发现3个主要的洞穴发育层912米的洞穴纵深115个洞口共同构成了这个庞大的双河洞群(以上数据来自2024年双河洞最新考察结果;双河洞的分层有3-5层的观点,目前仍有争议。下图为绥阳双河洞群中的龙潭子水洞,摄影师@周元杰中国第二长洞为 武隆三王洞中国第三长洞为 湖北腾龙洞请横屏观看利川腾龙洞,摄影师@文林贵州、重庆、湖北、广西、湖南几乎包揽了中国的超长洞穴但中国的喀斯特溶洞却不止于此辽宁本溪千米长的地下河造就了壮观溶洞居于北京的石花洞虽然总长不足6千米,却有着8层洞穴系统位于陕西汉中的禅家岩洞穴系统之发达,同样远超预期请横屏观看陕西汉中的禅家岩天坑下上层出水洞,摄影师@赵揭宇从南至北复杂而立体的洞穴系统分布各地(中国主要喀斯特溶洞分布示意,制图@陈志浩/星球研究所除了它巨大的规模洞穴内部还有造型百态的岩石同样令人着迷这便是各类碳酸盐类沉积与坚硬岩石被溶解相反这种沉积源自溶于水的碳酸盐类析出沉积,重返固态这就就好比长期烧自来水的水壶会积累白色水垢而用醋等酸性溶液便能将其去除(洞穴碳酸盐类沉积环境示意,制图@刘志鹏/星球研究所)于是水从洞穴顶部滴落便形成了垂坠于洞顶的钟乳石在钟乳石的周围有时还能看见一群细长管状沉积这就是形似鹅毛管而得名的鹅管它是钟乳石形成的基础贵州黔西县刺猪洞内,石柱、石钟乳、鹅管、石笋密集分布,摄影师@赵揭宇当洞顶多余的水滴到地面石笋拔地而起有的壮如洪钟贵州平塘县硝灰洞,摄影师@周元杰有的石笋可以长到数十米与高楼相当贵州黔西县刺猪洞,摄影师@赵揭宇如若石钟乳与石笋连接便成了顶天立地的石柱洞穴有多高石柱就有多高贵州遵义市道真仡佬族苗族自治县的洞穴,摄影师@李颖乐在许多大型的洞穴中我们还能看到因水从条形裂隙中流出从而形成的如同帷幕的石幔贵州黔西县刺猪洞,摄影师@赵揭宇甚至是形如梯田的边石坝它由洞壁多股水流沿斜坡流动遇障碍阻滞日积月累,往复而成贵州遵义的边石坝,摄影师@赵揭宇此外,还有一些不常见的形态如,在水中形成的云朵石近乎透明的潭水让它看起来如同镜中世界贵州九龙洞的云朵石,摄影师@赵揭宇)如,弹珠大小般的穴珠倘若剖开它你会发现它的核部其实是沙砾滑动查看穴珠环境,洞穴内的穴珠,一般直径在3厘米以内,摄影师@李颖乐&赵揭宇以及由非重力水产生的厘米级,甚至毫米级的石花滑动查看其他石花;位于不同洞穴的石花,摄影师@赵揭宇它们装点后的洞穴如同一座华丽的地下宫殿但这座宫殿的建成时间却不止百年而是数万年,数十万年请横屏观看贵州黔西县刺猪洞中密集的石柱,摄影师@赵揭宇不过不是所有的钙质沉积都位于地下当富含碳酸盐离子的泉水、溪流在地表发生沉积钙华由此形成四川黄龙四川阿坝州黄龙五彩池,摄影师@书是波云南白水台都有着十分典型的钙华池它们层层叠叠、色彩明丽云南迪庆藏族自治州的白水台,摄影师@胡佩瑜九寨沟钙华影响着湖泊水色包裹着沉入湖底的树枝、石块同样成就了这里的旖旎风光(四川九寨沟五花海,摄影师@邱道岑鲜为人知的是由于构造活跃、断裂众多、泉水数量多加之碳酸盐岩地层分布广泛青藏高原的钙华也数量众多(中国钙华点分布示意;钙华主要分为大气成因钙华和热成因钙华,制图@陈志浩/星球研究所就这样从地下暗河到超长洞穴独一无二的地下山河缓缓展开但喀斯特终究会回到地表如同钙华一般再次惊艳世人 03 重现大地随着地下世界的扩张一些岩层或因支撑力不足而崩塌但在喀斯特的世界崩塌并非危机 而是一种机遇可以让地下再次与地表联通要知道它是如何运作的让我们先回到洞穴内部如果岩石不断坍塌崩落洞穴内部常形成比一般洞道宽阔数倍的大厅是为洞厅陕西汉中禅家岩天坑下洞穴内的洞厅,顶部为天锅,摄影师@赵揭宇洞厅之中偶尔可见一口巨大的锅状凹槽这是当洞内充水,不断溶蚀顶部同时联合空气对顶部施加巨大压力岩石因重力崩落,而出现的洞顶天锅在喀斯特群山之下诸多洞厅潜藏其中如,广西乐业的红玫瑰大厅贵州安龙的犀牛洞厅(贵州安龙县犀牛洞,摄影师@周元杰目前探明的最大洞厅当数紫云苗厅它属于贵州的格必河洞穴系统直到2014年人们才揭晓它的全貌拥有近1057万立方米的体积足以装下大半个西湖目前也是世界上空间最大的天然洞厅请横屏观看,紫云苗厅内的冒气洞,探洞者正从天窗入口速降;另外,可在本文的一张设计制图中查看苗厅全貌;摄影师@周元杰当洞厅顶部的薄弱地带继续崩塌它将越来越接近地表直到破开一个口子久违的阳光洒进黑暗的洞穴这种位于溶洞顶部的透光口也被称为天窗请横屏观看广西乐业大石围天坑群的冒汽洞大厅,顶部开口为天窗,摄影师@韦文俊天窗常于地下河系中批量出现著名的就有都安的九顿天窗群三门海天窗群

由于这里的地下水水位较高

常以溶潭的形式出现在山间

它们看起来毫不起眼但水下四通八达广西河池市凤山县三门海天窗,摄影师@黄永佳,标注@刘志鹏/星球研究所持续且更大规模的崩塌则形成规模更大的坑洞这就是天坑(天坑形成过程示意,这里主要展示塌陷型天坑的形成过程,另外还有一种冲蚀型天坑;制图@刘志鹏/星球研究所)天坑隐藏在群山之间深度与平面宽度有百米至数百米直到21世纪后学界才正式将“天坑”作独立的喀斯特地貌形态此后天坑逐渐广为人知请横屏观看昭通市镇雄县伍德天坑,摄影师@柴峻峰,标注@刘志鹏/星球研究所重庆奉节的小寨天坑是最早发现的天坑之一也是目前已知的中国最深天坑双层坍塌的模式让它的最大深度可达662米能够将中国最高的建筑上海中心大厦纳入其中请横屏观看仰望小寨天坑,摄影师@李琼

标签:

条留言  

给我留言