中国最美喀斯特,在哪里?(上)
温馨提示:
文末有小小彩蛋,不要错过~
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)
▼
还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
还需要水的加入
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
这就是岩溶作用
(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
即
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)
▼
在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”
即峰丛与峰林
特别是在气候湿热
且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
在湖北利川
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
它们在桂林漓江两岸
“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)
▼
在兴义万峰林
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河
(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
它的总长达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
各层洞道之间往往还有
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暗的竖井
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为
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
在辽宁本溪
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
(请查看穴珠环境,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
(请查看其他石花;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)
▼
在九寨沟
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
条留言