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走出深闺待人识

——亚洲洞穴联盟主席、中国地质调查局岩溶所高级工程师张远海揭秘广西那坡天坑群

来源:中国自然资源报 作者:高慧丽 苏橹萱 发布时间:2019-11-29

19个天坑!

11月15日,在2019年(第十届)中国—东盟矿业合作论坛期间举办的中国—东盟自然景观资源图集研讨会上,自然资源部中国地质调查局公布在广西壮族自治区那坡县发现了由19个天坑组成的大型天坑群。这是我国境内继广西乐业大石围天坑群、陕西汉中天坑群后,发现的又一世界级天坑群,也是目前北回归线以南发现的最大天坑群。

为揭开这一世界级天坑群的神秘面纱,记者近日采访了亚洲洞穴联盟主席、自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所教授级高级工程师张远海。

那坡天坑群天坑数量多、亮点多

谈起那坡天坑群的发现,张远海介绍说,最近几年,广西的洞穴探险爱好者通过“谷歌地球”在那坡岩溶区发现许多疑似天坑的负地形。2019年,自然资源部中国地质调查局“古生物化石与地质遗迹调查”工程,安排了《西南岩溶区碳酸盐岩地质遗迹调查与评价》二级项目,开展西南岩溶区碳酸盐岩地质遗迹的梳理与调查,着重于新发现与新认识,服务于区域地质遗迹与岩溶景观资源的保护与管理。由此,正式开始了对那坡地区的调查。

那坡地处桂西南边陲、云贵高原余脉六韶山南缘,相对其他地方来说,地理位置非常偏远。2019年1月,项目组采用线路踏勘和无人机调查的方式,沿当地主要地下河,在定业地下河核心区开展了调查,首次在那坡县龙合乡发现串珠状天窗,有些达到天坑规模。5月,项目组对那坡城厢镇区域进行调查,还是线路踏勘和利用无人机进行调查。11月,项目组深入天坑底部开展调查,确认天坑群的数量,并在一些较大的天坑中发现了一些珍贵的天坑植被。

据张远海介绍,根据调查,那坡天坑群形成于定业地下河流域内,定业地下河汇水面积486平方千米,地下河总长60千米,落差292米。那坡天坑群由19个天坑组成,主要分布于那坡县城厢镇和龙合乡,其次在坡荷乡和定业乡各有一个。这些天坑有的发育于海拔1000多米的高原之上,有的顺着地下河轨迹呈串珠状分布。 “我们发现,那坡天坑群主要还是数量多,个体规模均是普通天坑,没有大型天坑。”

张远海指出,那坡天坑群的主要特点一是分布集中,保存完好,而且很多是水缸状的天坑,比较已发现的乐业大石围天坑群和汉中天坑群的发育特点和历史,说明这些天坑比较“年轻”。二是发育的地层为泥盆系—石炭系,这与全国其他天坑群不一样。三是天坑群发育的水文地质背景与其他地区也有差别,就是外源水特别少,而且地下河的水力落差也不大。四是因为那坡天坑群在北回归线以南,天坑植被具有典型的热带属性。那坡天坑群保存有完好的原始植被群落,如董棕、蛇根草、爬树龙、香木莲、棕榈树等,其中国家二级保护植物的董棕群落,林木均高在30米以上,如此高大的天坑野生董棕林为国内首次发现;天坑中央的香木莲树高50米,仅次于大石围天坑香木莲。

尤其值得指出的是,那坡天坑群地处南亚热带,是北回归线及其以南最大的天坑群。这与靠近我国南北气候分界线的汉中天坑群这一北亚热带最大天坑群对应,有利于开展两者的对比研究。

那坡天坑群的发现具有重要的科学研究价值和现实意义

岩溶地区的主要特点是地表和地下双层系统。天坑是地表和地下连接最直观的地貌,是岩溶地貌演化的重要标志。

张远海指出,那坡天坑群的发现,在某些方面填补了天坑发育和区域分布的空白,在于它的地层、水文地质、自然地理环境与众不同,为开展天坑对比研究提供了范例。其次,那坡天坑分布集中,分布密度较大,值得开展与地质构造相关的研究。

此外,那坡天坑群的发现,更加确立了广西“天坑王国”的地位,也为普及天坑科学知识提供了条件。除天坑群外,定业地下河流域内还发育有类型众多的岩溶地质遗迹,尤其是发育丰富多彩的岩溶洞穴、岩溶峡谷、伏流和瀑布景观。“难能可贵的是,那坡天坑群和洞穴普遍保存完好,天坑周边植被也保存很好。洞穴内次生化学沉积物景观也很漂亮,旅游价值很高,旅游潜力很大,对中—越沿边旅游带构成极好的补充。这对当地旅游经济可持续发展和脱贫攻坚意义重大。”张远海说。

这次调查还是由中国地质调查局岩溶地质研究所牵头实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划的组成部分。国际标准化组织岩溶技术委员会已于今年9月正式落户岩溶地质研究所。那坡天坑群的发现,将进一步丰富和拓展制定相关岩溶国际标准的样本。

为此,项目组今后针对那坡天坑群开展的工作是科普宣传和科学研究并重。一方面,进一步加强科普宣传,让公众认识到天坑群的价值,提高对天坑的保护意识;另一方面,对与天坑有关的洞穴开展进一步调查和对比研究,提升天坑研究水平。

我国具有开展天坑研究的天然优势

天坑是碳酸盐岩地区的溶洞大厅塌陷形成的,口径和深度不小于100米,和(或)容积大于100万立方米,四周或大部分周壁为陡崖,且与或曾与地下河溶洞相通的特大型地质漏斗。2001年之前,天坑一直被作为喀斯特漏斗的特例,直到2001年我国学者正式提议将这种喀斯特地貌命名为“天坑”。

我国岩溶分布和发育具有得天独厚的条件,迄今发现的天坑数量比世界其他地方的总和还要多。据张远海介绍,截至2017年底,以约100平方千米分布区域为界而论,我国发现的天坑群数量27个(不包括网络报道未经实地验证发现的天坑群),仅这些天坑群的天坑数量就达到172个。这些天坑群主要集中于我国的广西、贵州、重庆、云南和四川,以及陕西汉中。27个天坑群中,最大的天坑群为广西乐业的大石围天坑群,在约100平方千米范围内分布有29个天坑(早期统计38个)。其次是广西巴马的盘阳河天坑群,在约100平方千米范围内发现天坑16个(早期统计20个)。第三是陕西镇巴县的三元天坑群,在约100平方千米范围内发现天坑13个(早期统计19个)。在27个天坑群中的172个天坑中,天坑直径大于500米或天坑容积大于5000万立方米的超大型天坑有16个。

从2003年天坑理论体系建立, “天坑”成为继石林、峰林、峰丛之后第四个来自中国的岩溶科学术语。我国的天坑研究一直走在世界前列。中国地质调查局岩溶地质研究所分别于2005年和2018年在桂林和汉中举办了两次国际天坑研讨会,“天坑”这一科学术语也因此受到世界岩溶和洞穴学家的关注,逐步得到了世界的认可。国内外学者从天坑形态、类型、成因、发育等方面进行了系统地研究,同时吸引了除地质学之外的旅游学、景观学、地理学、生物学、环境学、气候学、水文学、体育学、文学、传播学等众多学科学者的积极关注与广泛参与,为这些学科带来了新的研究方向,但多学科研究还处于起步阶段。

张远海指出,天坑作为一种岩溶地貌类型,与地下河密不可分。因为天坑是地下河侵蚀、溶蚀,洞穴发育到非常成熟的形态——溶洞大厅垮塌后并逐渐在地表呈现的形态。因此,天坑作为岩溶地貌演化的标志显得尤为重要。而天坑的形成年龄研究及其研究手段,目前还很不理想。

利用我国具有的天坑研究的优势,中国地质调查局岩溶地质研究所将广泛开展国际合作,进一步推动“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划的实施,并为相关岩溶国际标准的制定提供科学依据。

 

弄羊天坑  伍红鹰 摄

 

定业地下河出口洞穴石幔  向航 摄

 

燕子洞天坑  伍红鹰 摄

 

弄羊天坑底部董棕树林  萧文往 摄

 

科考队员探秘天坑底部  向航 摄