2019年7月21日
▲慈利縣高峰鄉(xiāng)大象坑，天坑的最大直徑達(dá)到168米，平均深度超過(guò)150米，坑底原來(lái)有洞穴相連，如今已被堵塞。 圖/盧七星
塌陷型天坑形成的三個(gè)階段 地下河階段,河水侵蝕巖層。
地下大廳階段，巖層中出現(xiàn)巨大空洞。
天坑階段，巖層剝落，地表塌陷。底圖來(lái)自于《樂(lè)業(yè)天坑》，朱學(xué)穩(wěn)、張遠(yuǎn)海、陳偉海等著
撰文/本報(bào)記者唐兵兵 通訊員萬(wàn)年鉞
2016年，探險(xiǎn)者武紅鷹在陜西漢中發(fā)現(xiàn)天坑群，這被稱(chēng)作“21世紀(jì)的地理大發(fā)現(xiàn)”。在理論上北緯32度的漢中，并不十分適于天坑發(fā)育。漢中天坑群的發(fā)現(xiàn)，拓展了天坑發(fā)育的北界。
漢中天坑群的發(fā)現(xiàn)，將全球天坑數(shù)量由117個(gè)增加至171個(gè)，其中150個(gè)天坑在中國(guó)，集中在廣西、貴州、四川、重慶、陜西漢中。在喀斯特地貌廣布的湖南，被認(rèn)定的天坑，卻是一片空白。其實(shí)，在湘西北，存在著不少天坑甚至天坑群，與其說(shuō)未被發(fā)現(xiàn)，不如說(shuō)是被選擇性忽略。在張家界峰林、大峽谷的光芒之下，不起眼的天坑，實(shí)在太容易被遺忘了。
也是在2016年，慈利縣地龍?zhí)诫U(xiǎn)隊(duì)的隊(duì)員們開(kāi)始了對(duì)湘西北地區(qū)天坑的調(diào)查，經(jīng)過(guò)三年的調(diào)查，初步判斷湘西北慈利縣存在規(guī)模不小的天坑群，包括大型天坑2個(gè)，一般天坑26個(gè)。這一發(fā)現(xiàn)或許難以引起像發(fā)現(xiàn)漢中天坑群一般的轟動(dòng)，卻無(wú)疑是對(duì)湘西北的一次深讀。
天坑是第四個(gè)由中國(guó)人定義的巖溶科學(xué)術(shù)語(yǔ)
聽(tīng)起來(lái)有幾分詩(shī)意的“天坑”，其實(shí)是個(gè)很新的概念。在更長(zhǎng)的時(shí)間里，在地貌學(xué)上這種地貌被稱(chēng)作“喀斯特漏斗”，而且與豎井概念難以分離，只有“大漏斗”、“小漏斗”之分，土氣十足。
上個(gè)世紀(jì)九十年代，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶研究所朱學(xué)穩(wěn)團(tuán)隊(duì)在對(duì)重慶小寨天坑和廣西大石圍天坑研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)概念上的混亂，于是給“豎井狀的巨型漏斗”和“漏斗狀的巨型豎井”取了一個(gè)新的名字“天坑”，將天坑從大型漏斗的概念中剝離出來(lái)。
2003年，朱學(xué)穩(wěn)團(tuán)隊(duì)在《廣西樂(lè)業(yè)大石圍天坑群發(fā)現(xiàn)、探測(cè)、定義與研究》中，正式將天坑理論建立起來(lái)，并于2005年，組織桂林國(guó)際天坑研討會(huì)，“天坑（tiankeng）”成為繼“石林(shilin)”、“峰林（fenglin）”、“峰叢（fengcong）”之后第四個(gè)由中國(guó)人定義并用漢語(yǔ)和拼音命名的巖溶科學(xué)術(shù)語(yǔ)。
“天坑”的術(shù)語(yǔ)來(lái)自于民間。朱學(xué)穩(wěn)在重慶小寨調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厝?，沒(méi)把喀斯特漏斗這種地貌簡(jiǎn)單地叫作“××坑”，而是詩(shī)意地稱(chēng)作“天坑”，這個(gè)名詞生動(dòng)準(zhǔn)確：天然形成，也能在坑底仰望不一樣的天空。所以，朱學(xué)穩(wěn)在為巨型漏斗命名時(shí)，就用了“天坑”的術(shù)語(yǔ)。
“天坑”被正式納入到一個(gè)新的地貌學(xué)術(shù)語(yǔ)中，自然就有了更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。什么是天坑呢？這是一個(gè)至今都沒(méi)有完全定論的一個(gè)地貌形態(tài)。
2018年的《洞穴百科全書(shū)》中，天坑定義是：“碳酸鹽巖地區(qū)由溶洞大廳形成的，深度和口徑不小于100米，和（或）容積大于100萬(wàn)立方米，四周大部分周壁陡崖環(huán)繞，且或曾與地下溶洞相通的特大型漏斗?！彪m然定義上明確規(guī)定了天坑的深度和口徑不小于100米，但是在實(shí)際的鑒別中，明顯由洞廳塌陷形成、四周或大部分周壁陡崖環(huán)繞的特大型漏斗，即使不滿(mǎn)足深度和口徑的要求，也會(huì)被納入到天坑的范疇。
湘西北的天坑，多是塌陷型天坑，是一場(chǎng)億萬(wàn)年的滴水穿石。地表水順著石灰?guī)r出露部分縫隙進(jìn)入巖層，逐漸形成地下河。在地下河道水流強(qiáng)烈的溶蝕、侵蝕作用下，在巖層產(chǎn)狀平緩、構(gòu)造裂隙、巖石破碎，或者多條地下河支流的節(jié)理交匯處，地下河道頂板發(fā)生崩塌，崩塌產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)由地下河水流輸出，崩塌空間不斷擴(kuò)大，成了地下大廳。地表同樣不斷受到剝蝕，洞頂不斷變薄，終于坍塌。億萬(wàn)年的地下溶洞，也得以重建天日，而當(dāng)崩塌石塊的堆積速度超過(guò)地下河搬運(yùn)速度時(shí)，天坑開(kāi)始退化，陡峭的崖壁被坑崖不斷剝蝕、崩塌堆積的碎石漸漸掩埋，成為一個(gè)四周緩坡的漏斗。
除了塌陷型天坑，還有一種沖蝕型天坑，是地表水對(duì)碳酸鹽巖的集中侵襲，形成的落水洞和豎井不斷坍塌形成。沖蝕型天坑很少見(jiàn)，在地龍?zhí)诫U(xiǎn)隊(duì)對(duì)湘西北天坑的考察中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。
天坑形成在繼續(xù)，水與石億萬(wàn)年的纏綿
7月7日，我們經(jīng)過(guò)一段艱難的跋涉到達(dá)張家界慈利縣江埡鎮(zhèn)廣濟(jì)天坑底部，抬頭仰望被坑口裁剪成圓形的天空，很容易就生出對(duì)于宇宙和時(shí)間的感慨來(lái)，在億萬(wàn)年光影雕琢的天坑之中，人類(lèi)變得如此渺小，它的滄海桑田，讓我們覺(jué)得時(shí)光仿佛停滯，一生不過(guò)是一瞬。
你很難想象，在億萬(wàn)年前這里曾是一片汪洋。約3.5億~2.9億年泥盆紀(jì)晚期的海西造山運(yùn)動(dòng)，湘西北變海為陸，卻又在約2.9億~2億年二疊紀(jì)、三疊紀(jì)時(shí)期的地殼下降成為海洋，這個(gè)時(shí)期沉積的石灰?guī)r，在約2億年前的三疊紀(jì)晚期的印支運(yùn)動(dòng)中上升為陸地。約1.8億~0.8億年三疊紀(jì)晚期的燕山運(yùn)動(dòng)使巖石發(fā)生斷裂、變形，內(nèi)部形成了許多節(jié)理和縫隙，利于水的溶蝕。地表水溶蝕、侵襲，很快在這塊巖溶地貌形成了縱橫交錯(cuò)的地下河系統(tǒng)，即使在如今，這塊區(qū)域也在平穩(wěn)上升。湖湘地理地質(zhì)顧問(wèn)、地質(zhì)學(xué)家童潛明認(rèn)為，此處的巖層屬于三疊紀(jì)石灰?guī)r，巖層深厚且水平分布，這是形成天坑的重要條件。
從地質(zhì)方面來(lái)看，這里已經(jīng)具備了天坑發(fā)育的全部條件。但是，有了地質(zhì)條件，也并不一定能夠發(fā)育成天坑，還需要水的助力。充足的降水才能造就強(qiáng)力的地下河，才能完成碳酸鹽巖的溶蝕和搬運(yùn)。而屬中亞熱帶山原型季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候的湘西北，年平均降水量達(dá)到1400mm左右，所以，在地質(zhì)學(xué)者們看來(lái)，在湘西北出現(xiàn)天坑，并不是一件讓人吃驚的事情，反倒是一件水到渠成的事情。
“這里的農(nóng)家可能就住在一個(gè)洞廳上，以后這里也可能變成一個(gè)天坑?！钡佚?zhí)诫U(xiǎn)隊(duì)的隊(duì)員阿布似乎習(xí)慣把這塊巖溶區(qū)都理解成一個(gè)還處于地下河階段的天坑。他曾經(jīng)在江埡探尋過(guò)一個(gè)風(fēng)洞，那是個(gè)擁有巨大洞廳的巖洞，高達(dá)近百米，洞頂?shù)奶栽诶^續(xù)，據(jù)他的估計(jì)，洞頂離地表不過(guò)20米的厚度，“繼續(xù)坍塌，就有可能形成一個(gè)巨大的天坑”，而洞廳之上住著好幾戶(hù)農(nóng)家。
新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，湘西北依舊處于平穩(wěn)上升階段，這種抬升使地下河水沿著下切的裂隙、節(jié)理構(gòu)造下潛，還處于地下的溶洞洞廳進(jìn)一步擴(kuò)大，有可能造成新的天坑。當(dāng)然，新的天坑出現(xiàn)需要久遠(yuǎn)的時(shí)間，這是一場(chǎng)水與石億萬(wàn)年的纏綿。
