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  技術研究
走出深閨待人識
日期:2019.12.02 資訊来源: 浏览人次:450

——亞洲洞穴聯盟主席、中國地質調查局岩溶所高級工程師張遠海揭秘廣西那坡天坑群

來源:中國自然資源報 作者:高慧丽 苏橹萱 

19個天坑!

11月15日,在2019年(第十屆)中國—東盟礦業合作論壇期間舉辦的中國—東盟自然景觀資源圖集研討會上,自然資源部中國地質調查局公布在廣西壯族自治區那坡縣發現了由19個天坑組成的大型天坑群。這是我國境內繼廣西樂業大石圍天坑群、陝西漢中天坑群後,發現的又一世界級天坑群,也是目前北回歸線以南發現的最大天坑群。

爲揭開這一世界級天坑群的神秘面紗,記者近日采訪了亞洲洞穴聯盟主席、自然資源部中國地質調查局岩溶地質研究所教授級高級工程師張遠海。

那坡天坑群天坑數量多、亮點多

談起那坡天坑群的發現,張遠海介紹說,最近幾年,廣西的洞穴探險愛好者通過“谷歌地球”在那坡岩溶區發現許多疑似天坑的負地形。2019年,自然資源部中國地質調查局“古生物化石與地質遺迹調查”工程,安排了《西南岩溶區碳酸鹽岩地質遺迹調查與評價》二級項目,開展西南岩溶區碳酸鹽岩地質遺迹的梳理與調查,著重于新發現與新認識,服務于區域地質遺迹與岩溶景觀資源的保護與管理。由此,正式開始了對那坡地區的調查。

那坡地處桂西南邊陲、雲貴高原余脈六韶山南緣,相對其他地方來說,地理位置非常偏遠。2019年1月,項目組采用線路踏勘和無人機調查的方式,沿當地主要地下河,在定業地下河核心區開展了調查,首次在那坡縣龍合鄉發現串珠狀天窗,有些達到天坑規模。5月,項目組對那坡城廂鎮區域進行調查,還是線路踏勘和利用無人機進行調查。11月,項目組深入天坑底部開展調查,確認天坑群的數量,並在一些較大的天坑中發現了一些珍貴的天坑植被。

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。”

張遠海指出,那坡天坑群的主要特點一是分布集中,保存完好,而且很多是水缸狀的天坑,比較已發現的樂業大石圍天坑群和漢中天坑群的發育特點和曆史,說明這些天坑比較“年輕”。二是發育的地層爲泥盆系—石炭系,這與全國其他天坑群不一樣。三是天坑群發育的水文地質背景與其他地區也有差別,就是外源水特別少,而且地下河的水力落差也不大。四是因爲那坡天坑群在北回歸線以南,天坑植被具有典型的熱帶屬性。那坡天坑群保存有完好的原始植被群落,如董棕、蛇根草、爬樹龍、香木蓮、棕榈樹等,其中國家二級保護植物的董棕群落,林木均高在30米以上,如此高大的天坑野生董棕林爲國內首次發現;天坑中央的香木蓮樹高50米,僅次于大石圍天坑香木蓮。

尤其值得指出的是,那坡天坑群地處南亞熱帶,是北回歸線及其以南最大的天坑群。這與靠近我國南北氣候分界線的漢中天坑群這一北亞熱帶最大天坑群對應,有利于開展兩者的對比研究。

那坡天坑群的發現具有重要的科學研究價值和現實意義

岩溶地區的主要特點是地表和地下雙層系統。天坑是地表和地下連接最直觀的地貌,是岩溶地貌演化的重要標志。

張遠海指出,那坡天坑群的發現,在某些方面填補了天坑發育和區域分布的空白,在于它的地層、水文地質、自然地理環境與衆不同,爲開展天坑對比研究提供了範例。其次,那坡天坑分布集中,分布密度較大,值得開展與地質構造相關的研究。

此外,那坡天坑群的發現,更加確立了廣西“天坑王國”的地位,也爲普及天坑科學知識提供了條件。除天坑群外,定業地下河流域內還發育有類型衆多的岩溶地質遺迹,尤其是發育豐富多彩的岩溶洞穴、岩溶峽谷、伏流和瀑布景觀。“難能可貴的是,那坡天坑群和洞穴普遍保存完好,天坑周邊植被也保存很好。洞穴內次生化學沈積物景觀也很漂亮,旅遊價值很高,旅遊潛力很大,對中—越沿邊旅遊帶構成極好的補充。這對當地旅遊經濟可持續發展和脫貧攻堅意義重大。”張遠海說。

這次調查還是由中國地質調查局岩溶地質研究所牽頭實施的“全球岩溶動力系統資源環境效應”國際大科學計劃的組成部分。國際標准化組織岩溶技術委員會已于今年9月正式落戶岩溶地質研究所。那坡天坑群的發現,將進一步豐富和拓展制定相關岩溶國際標准的樣本。

爲此,項目組今後針對那坡天坑群開展的工作是科普宣傳和科學研究並重。一方面,進一步加強科普宣傳,讓公衆認識到天坑群的價值,提高對天坑的保護意識;另一方面,對與天坑有關的洞穴開展進一步調查和對比研究,提升天坑研究水平。

我國具有開展天坑研究的天然優勢

天坑是碳酸鹽岩地區的溶洞大廳塌陷形成的,口徑和深度不小于100米,和(或)容積大于100萬立方米,四周或大部分周壁爲陡崖,且與或曾與地下河溶洞相通的特大型地質漏鬥。2001年之前,天坑一直被作爲喀斯特漏鬥的特例,直到2001年我國學者正式提議將這種喀斯特地貌命名爲“天坑”。

我國岩溶分布和發育具有得天獨厚的條件,迄今發現的天坑數量比世界其他地方的總和還要多。據張遠海介紹,截至2017年底,以約100平方千米分布區域爲界而論,我國發現的天坑群數量27個(不包括網絡報道未經實地驗證發現的天坑群),僅這些天坑群的天坑數量就達到172個。這些天坑群主要集中于我國的廣西、貴州、重慶、雲南和四川,以及陝西漢中。27個天坑群中,最大的天坑群爲廣西樂業的大石圍天坑群,在約100平方千米範圍內分布有29個天坑(早期統計38個)。其次是廣西巴馬的盤陽河天坑群,在約100平方千米範圍內發現天坑16個(早期統計20個)。第三是陝西鎮巴縣的三元天坑群,在約100平方千米範圍內發現天坑13個(早期統計19個)。在27個天坑群中的172個天坑中,天坑直徑大于500米或天坑容積大于5000萬立方米的超大型天坑有16個。

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。

張遠海指出,天坑作爲一種岩溶地貌類型,與地下河密不可分。因爲天坑是地下河侵蝕、溶蝕,洞穴發育到非常成熟的形態——溶洞大廳垮塌後並逐漸在地表呈現的形態。因此,天坑作爲岩溶地貌演化的標志顯得尤爲重要。而天坑的形成年齡研究及其研究手段,目前還很不理想。

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國際合作,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


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