
策劃 本刊編輯部 編譯 方陵生等
據報道,2008年,一支國際洞穴探險隊在我國重慶地區意外發現一個深達1026米的地下洞穴,該洞穴被認為是世界最深洞穴之一。
探險隊員們是在當地人的帶領下找到這個洞穴的。在最初看到這個如深淵一般的洞穴時,隊員們都驚呆了。他們后來在接受記者的采訪時說,在整個攀爬過程中,他們沒有人敢向下探望,因為洞穴的深度足以讓人暈眩,而且給人一種在狹長空間里的壓迫恐懼感。一位隨隊攝影師用了兩個月的時間將整個探洞過程拍攝了下來,讓人們可以一睹洞穴的壯觀景象。
不過,相對于世界上的其他一些深洞來說,這個洞穴就算不了什么了。世界最深洞穴是美國喬治亞州的伏洛尼亞洞,深2190米。
① 洞穴世界
地下洞穴是一個奇異的世界。
洞穴,通常指自然形成的、人可進入的地下空洞。洞穴的形成是多種作用的結果,如化學作用、水的侵蝕作用、地質構造作用、微生物作用,以及壓力、大氣變化和人工挖掘等。不過,大多數洞穴的形成都與石灰巖的分解作用有關——石灰巖在雨水、地下水以及天然有機酸作用下溶解并形成形貌奇特的水蝕洞、巖中裂隙、落水洞、潛流等,巖洞里的形形色色的碳酸鈣沉積物被稱為洞穴堆積物,如流石、鐘乳石、石筍等。世界上最壯觀的石灰巖溶洞是美國新墨西哥州的龍舌蘭洞。能夠形成洞穴的巖石除了石灰巖,還有白堊、白云石、大理石、花崗巖、鹽巖、沙巖和珊瑚化石等。
洞穴的種類,可以按洞穴(洞腔)與圍巖(圍繞洞穴四周的巖體)形成的先后,分為“原生洞穴”和“次生洞穴”兩種。原生洞穴產生于圍巖主巖體固結時期,有熔巖洞和珊瑚洞等。次生洞穴產生于圍巖主巖體固結之后,有海蝕洞等。大部分的洞穴屬于后者,包括那些在巖層斷裂、機械侵蝕、化學溶蝕作用影響下形成的洞穴。
原生洞穴中最普遍的是熔巖洞,是在火山活動中形成的。熔巖流從山上緩緩流下,表面漸漸冷卻固化凝結,熾熱的熔巖流繼續從固化面流過,形成空洞。美國夏威夷的卡朱姆娜洞是世界上最長最深的熔巖洞,長65.6千米。
次生洞穴中的海蝕洞廣泛分布于世界各地的海岸線上。在地質運動的影響下,一些海蝕洞露出海平面上。海蝕洞的長度通常在5米至50米之間,最長可超過300米。
大自然的作用還形成了其他一些洞穴類型,如冰洞是在冰河融化的緩慢過程中形成的;縫洞是巖層中較軟一層巖石崩塌后形成的;巖屑洞是由掉落下的巖石堆積在一起形成的。
下面是世界上的一些著名的洞穴。
世界上最深的洞穴:美國喬治亞州境內的伏洛尼亞洞

世界上最深的洞穴是美國喬治亞州境內的伏洛尼亞洞。該洞穴位于喬治亞州一個偏僻地區,這個極寒之地猶如地下深淵,處于永遠的黑暗和潮濕之中。根據最新測量結果,伏洛尼亞洞深達2191米,是迄今發現的唯一一個深度超過2000米的洞穴系統,也是世界上最深的洞穴。
2004年的8月至9月,一支名為“深淵的呼喚”的洞穴探險隊下到伏洛尼亞洞中進行實地勘測。隊員們帶著重達5噸的探險設備,面對幾近筆直的陡峭石壁和冰冷湍急的地下水流的挑戰,以及隨時被飛石擊中的危險,漸下漸深。他們分別在700米、1215米、1410米和1640米深處設立了營地,并通過3000米長的電話線與地面保持聯系。
同年10月,探險隊進行了第二次探險。經過許多深坑和通道,隊員們終于到達了一個深度為2080米的沙質洞室,這也是迄至當時洞穴探險家所到達的最深處。
2007年8月5日,一支國際洞穴探險隊下到伏洛尼亞洞的深處,再次刷新了最深洞穴的世界記錄——2191米。
世界上最長的洞穴:美國肯塔基州的猛犸洞系統
世界上最長的洞穴系統是美國肯塔基州境內的猛犸洞,已知的洞穴通道綿延590千米。猛犸洞也是世界上最大的溶洞,包括了大多數石灰巖洞穴的類型,有長長的通道,巨大的洞室,長而窄的垂直通道,以及石筍、鐘乳石和石膏花等。洞里寬的地方像廣場,窄的地方像長廊。雨季時,整個洞內都有流水,地下河流在洞中形成一道道瀑布。旱季時,洞內局部地區有水,形成地下湖泊和積水深潭。洞穴的地面上有著各種巖溶地形:排水溝渠、孔洞、縫隙和山泉。2500萬年以來,地下水從廣闊的高原上流過,在河水、雨水的長期侵蝕作用下,壯觀的地下洞穴系統得以形成。猛犸象是一種早已滅絕的史前長毛巨獸,猛犸洞因其洞室巨大而得名,與猛犸象本身并沒有關系。
這個迷宮般的地下洞穴還是世界上最具多樣性的穴居動物生態系統,洞穴中居住著200多種穴居生物,其中有42種能夠適應完全黑暗的生活,還有一些屬于瀕危物種,如盲魚、盲蝦、蝙蝠和淡水蚌等。
在猛犸洞里,考古學家發現了多處史前遺址,幾乎可以代表1萬年以來的人類歷史。放射性碳年代測定表明,大約4000年前,史前人類已經進入猛犸洞及其附近洞穴進行探險和采礦活動。關于猛犸洞的最早記錄是由18世紀后期的歐裔美國人記載的。從1812年到1819年期間,這里的硝石被大量開采用于生產黑色火藥。此后開始有游人來此。有導游帶領的旅游事業始于1916年。1926年,猛犸國家公園建立并向公眾開放。
世界上最長的地下河:墨西哥尤卡坦半島地下河
2007年,由英國潛水員斯蒂芬·博加特和德國同行羅伯特·施米特帶領的一個探險小組,在墨西哥的尤卡坦半島上探索地下洞穴時,發現了一條有可能是世界上最長的地下河。這條地下河在這個地區的許多石灰巖洞穴中蜿蜒而行,達150千米。
探險小組利用潛水員使用的水下推進器和壓縮氣筒在地底下進行了長達4年的探索,探遍了洞穴中的所有通道,發現了這個地區的幾個最大的洞穴系統。
曾有人將尤卡坦半島比喻為“一個巨大的石灰石海綿”。這里的大部分地區都是由石灰巖構成的,巖石軟而多孔,很容易被微酸的雨水侵蝕,天長日久,地下就“雕刻”出了一條條通向加勒比海的地下通道,以及大如噴氣式飛機的洞室。
地下通道中長年有水。雨水從地面滲漏下來,與地下水匯集后流向大海,但其中95%的水都留在了巖石中。尤卡坦半島的天然水系統曾在幾個世紀的時間里供養著古代瑪雅人,如今仍然是這個地區的主要淡水來源。
相關鏈接
地球上最壯觀的坑洞
大自然常形成壯觀的洞穴,而人類開采礦產時也會挖掘出一些巨大的礦坑,留下讓人嘆為觀止的景觀。以下介紹地球上10個最壯觀的自然洞穴或人為洞穴。
1.土庫曼斯坦達爾瓦扎天然氣坑洞
1971年,地質學家發現該區域蘊藏有大量的地下天然氣。在開采過程中,由于不慎出現坍塌,形成了一個非常大的坑洞。為了防止有毒氣體溢出,只得燃燒坑洞釋放的天然氣。如今這個坑洞仍然處于熊熊烈火燃燒狀態。

2.南非金伯利鉆石礦坑
被認為是世界上最大的人力挖掘礦坑。從1866年至1914年,5萬名礦工使用鐵鏟等工具,共挖掘出2722千克鉆石。
3.美國加利福尼亞州蒙地賽羅水壩
水壩位于美國加利福尼亞州綠帕縣,是美國大型循環泄洪道,每秒可泄洪1370立方米。
4.美國猶他州賓漢姆峽谷銅礦坑
銅礦位于美國猶他州奧克爾山脈,礦坑深1200米,寬4000米,是當前世界上最大的人為挖掘礦坑。
5.洪都拉斯藍洞
這個被稱為“藍洞”的水下坑洞位于洪都拉斯伯利茲市附近海域,是在冰河時代末期形成的一個石灰石坑洞?!八{洞”深121.92 米,直徑為304.8 米。
6.俄羅斯西伯利亞米爾鉆石礦坑
礦坑深525米,直徑1200米,曾是蘇聯最早、最大的鉆石礦之一,目前已被廢棄。一輛卡車從礦坑頂部開到底部,需要兩個小時的時間。

7.加拿大戴維克鉆石礦洞
礦洞位于加拿大西北部,于2003年開采挖掘,每年可以生產800萬克拉或相當于1600千克的鉆石。
8.危地馬拉污水池洞
2007年,危地馬拉一地區的地面突然出現塌方并形成一個約90米深的污水池洞,十幾處房屋瞬間落入洞內,致2人死亡,數千人被迫撤離該區域。污水池洞是由于雨水和地下污水常年沖刷造成的。
9.俄羅斯烏達奇納亞鉆石礦洞
鉆石礦洞于1955年被發現,如今露天開采已造就深達600米的礦洞。該礦計劃于2010年停止露天采礦作業并進入地下開采。
10.智利丘基卡馬塔露天銅礦坑
礦坑深850米,雖然算不上世界上銅礦儲藏量最大的礦場,但卻是銅礦生產量最大的礦場之一。
世界上最有用的洞穴
世界上有一些洞穴對人類來說具有特殊的用途,其中著名的有:
建作迪斯科舞廳的古巴阿亞拉洞穴:古巴特立尼達島上有著世界上最豪華最具現代生活氣氛的洞穴:鐘乳石懸垂在天花板上,洞中陳設著用巖石做成的家具和裝飾,古巴傳統音樂伴隨著閃爍不定的燈光在山洞里回蕩。這是世界上唯一建在山洞中的迪斯科舞廳,將大自然的奇特景象與現代生活的魅力神奇地交融在一起。
拷隆石窟中的泰國寺廟:拷隆石窟不僅是泰國最重要的寺廟之一,也是最壯觀的洞穴奇景之一。洞穴的入口處有用混凝土修筑的石階,游人從山腳拾階而上可直達山頂??铰∷聫R以其建筑和寺廟中的170尊佛像在洞中閃耀生輝而聞名于世。
土耳其的洞穴旅館:土耳其的卡帕多細亞地區以其獨特的地理特征和歷史名勝古跡,如地下城市、洞穴廟宇和洞穴旅館等,成為旅游觀光者的天堂,人們在這里可以欣賞到令人嘆為觀止的神奇地下世界。
中國貴州的洞中學校:在中國貴州紫云縣,有一個如飛機修理庫般大的洞穴。這個由大自然的力量在大山里“雕刻”出來的洞穴,是經過了數千年風雨侵蝕和地震活動形成的。人們利用這個洞穴建起了一個小學,洞穴里每天有數十名學生在這里學習。洞中建有教學樓、籃球場等。
不過,要說世界上最有用的洞穴,恐怕非法國阿拉斯地下洞穴城莫屬。
在法國城市阿拉斯的地底下,人們經過幾年的挖掘,終于揭開了一個被人遺忘的地下洞穴城的神秘面紗——第一次世界大戰期間,25000名英軍士兵就隱藏在距離地表下面幾米的地方,而地面上的敵人卻絲毫沒有覺察。
在第一次世界大戰期間,從北海(英國與西歐之間的海域)到瑞士邊境,西線的戰事一度陷入交戰雙方僵持不下的膠著狀態。為了贏得戰爭,法國人計劃于1917年春全面突破德國人沿恩河的防線。但是,他們需要英國軍隊的配合。于是,一個令人出其不意的計劃開始形成。
阿拉斯是法國南部的一座小城,在這座有著悠久歷史的古城的地底下,如蛛網般分布著許多地窖、隧道和下水道,在城郊還有許多中世紀留下的巨大的地下采石場,有的大如大教堂。阿拉斯在第一次世界大戰中飽受戰火蹂躪。1914年,阿拉斯被德國人占領,在被法國人奪回后,又置于英國人的控制之下。當英國人占領這片廢墟時,居民們已經撤離,而德國人則占據了一片地勢較高的地區。

當時,英國人突發奇想,如果能夠將阿拉斯地下的洞穴連接起來,那么整個軍隊就能秘密安全地從后方轉移到德國人所在的前沿陣地,從而避免出現索姆之戰那樣傷亡慘重的遭遇戰。1916年的索姆之戰是第一次世界大戰中規模最大的一次戰役,雙方傷亡約134萬人。
這是一個雄心勃勃的計劃,新西蘭隧道開挖公司的500名礦工全力以赴地投入挖掘工作。在幾個月的時間里他們就建成了一座巨大的地下洞穴城,隧道總長達20千米,可容納一支25000人的龐大軍隊。
阿拉斯進攻戰的開戰時間定于1917年復活節,在此之前大約一星期,部隊開始在這個地下洞穴城里集結起來。士兵們通過城鎮里的一些地窖進入地下城,在地下走上幾千米后到達集結位置,然后在那里耐心等待幾天。
每個采石場可容納一個團的兵力,如地下迷宮般的許多洞穴都以巨大的白堊柱子支撐著,每根柱子上寫有數字編號,士兵們根據這些編號到指定的采石場洞穴集中。地下洞穴城里有小禮拜堂、食堂、電站、輕便鐵道,甚至還有一個功能齊全的醫院。阿拉斯地下洞穴城堪稱世界建筑學上的一個奇跡。
士兵們呆在這個不辨東南西北、光線昏暗的地下世界里,打牌、唱歌或在燭光下給家人寫信。不時有冰冷的水從洞穴頂上滴落下來。
進攻的時刻終于來到了,1917年4月9日凌晨5時30分,復活節后的第一個星期一,在地下洞穴里潛伏了一個多星期的英國軍隊終于行動了,他們沿著隧道向幾個出口處跑去,從預先規定的樓梯井走上地面。
按照預定計劃,地面的炮兵部隊已經向敵軍陣地發起了猛烈的進攻,正在遭受重創的德國軍隊完全沒有時間調整他們的注意力,以對付突然在1千米近處冒出來的敵人。
這是一場異常激烈的戰斗,許多勇敢的英國士兵都在這一天里獻出了他們的生命,但與傷亡慘重的索姆戰役相比,損失還是小得多。毫無疑問,阿拉斯之戰取得了很大的勝利,一些德國人還穿著睡衣就做了俘虜。在幾天的時間里,協約國的戰線就向前推進了12千米。阿拉斯之戰對于提早結束第一次世界大戰起到了重要的作用。
戰爭結束后,阿拉斯地下隧道和洞穴都被關閉,阿拉斯城也進行了重建。在第二次世界大戰期間,一些知曉這段歷史的當地人曾將阿拉斯地下洞穴用作秘密的防空洞。戰后阿拉斯洞穴再次被封閉,阿拉斯洞穴以及與它有關的事跡漸漸地被人們遺忘了。直到1990年,有人開始調查這段歷史以及這個地下洞穴城的秘密。
現在,這里已經建成為一個旅游中心,這個曾在戰爭中建立不朽功勛的地下洞穴重新向世人開放。如今游客們可以乘坐觀光電梯從21世紀的世界直達當年英軍士兵潛伏和戰斗出擊的地下洞穴城,精心設計的燈光和音響效果讓游客們有一種親臨當年戰場的感覺。
②洞穴壁畫
洞穴壁畫幫助我們了解人類進化歷史。

對于原始人類來說,洞穴是一個可以遮風擋雨和躲避兇猛肉食動物的地方。原始人類利用洞穴埋葬死者和舉行宗教儀式。因此,探索洞穴可以幫助我們了解人類進化的歷史。洞穴中由古人留下的壁畫也是考石學家和歷史學家所感興趣的。最近,英國科學家利用最新技術對西班牙北部的阿爾塔米拉洞中的著名史前壁畫進行年代檢測,結果發現其創作年代可以追溯到距今2.5萬年至3.5萬年,其中大多數很可能跨越了2萬年的歷史。
世界上最著名的洞穴壁畫之一是拉斯科洞穴壁畫。拉斯科洞位于法國西南部多爾多涅省附近的多爾多涅河支流韋澤爾河的左岸。拉斯科洞穴壁畫是舊石器時代巖畫的代表性作品,也是世界上最精美的洞穴壁畫之一。
洞中壁畫多達1500多幅,內容以馬、牛、鹿等動物為主,大多是拉斯科地區早期人類經常狩獵的對象。據考查,這些壁畫繪制于距今1.5萬年至1.7萬年前,當時以狩獵采集為生的早期人類將礦物碾碎,制成紅色、赭色、褐色和黑色的染料,在石壁上繪制了這些生動的圖畫。這些動物至今看上去仍然姿態萬千、栩栩如生,仿佛就要從洞壁上躍然而下。歷史學家認為,當時的人們狩獵勝利歸來后在洞中載歌載舞,講述生動的狩獵故事,而畫匠們則將這些故事繪制在洞穴石壁上。
拉斯科洞穴壁畫的發現純屬偶然。1940年9月8日,居住在拉斯科地區的一個村莊里的法國少年馬賽爾獨自外出尋寶。多年來,村里的人們一直都在談論附近地下有一個通往秘密寶藏的通道。當他發現了一個長長的豎井洞口時,他以為自己找到了那個秘密通道。四天后,他和另外三個少年結伴來此,這一次他們是有備而來的,帶上了照明的油燈。

孩子們一個跟著一個地沿長長的通道往下蜿蜒而行,最后走到了一個巨大的洞穴前。在油燈飄忽不定的光亮中,他們驚訝地發現,在洞穴的石壁上有許多馬、牛和鹿等動物的形象。他們興奮地從一個洞室跑到另一個洞室……他們意識到這些壁畫才是真正的寶貝。開始時,他們相約保守住這個秘密,但秘密通常都是很難守得住的,于是秘密被告訴了老師,老師又找來了專家。專家說,這四個少年可能是最早目睹這批藝術寶藏的現代人。
近年來,科學家對拉斯科洞穴壁畫的研究又有了新的進展。
2000年,有人在拉斯科洞穴的石壁上發現了一幅史前星圖——“夏季大三角”。天琴座的織女星,天鷹座的牛郎星,以及天鵝座的天津四星,于夏季的天空排列成為直角三角型,被稱為“夏季大三角”。據考察,這幅星圖的歷史可追溯到1.65萬年前。
2002年,有人在拉斯科洞穴入口處的一幅極有氣勢的公牛圖的上方,發現了昴星星團(也被稱為“七姐妹星”)的星圖。在這幅公牛圖中還標出了這片天空中的其他星星的位置,這片天空今天屬于金牛座的一部分。這一發現表明,人類對這片天空的認識可以追溯到幾千萬年以前。
在拉斯科洞中發現星圖表明遠古人類對天文學已經有了相當的了解和掌握,這個洞穴很可能就是一個史前“天文館”——史前人類在這里繪制了最早的星圖。
拉斯科洞穴壁畫自1940年被四個少年發現后,來此參觀者絡繹不絕。1963年,由于洞穴壁畫遭到真菌感染,拉斯科洞穴被關閉,禁絕公眾參觀。1983年,拉斯科洞穴壁畫的全部復制品在附近洞穴向公眾開放,每年接待游客25萬以上。
但是,2007年7月,科學家發現拉斯科洞穴壁畫再次遭到真菌侵襲,半數左右正處在被真菌毀損的威脅之下。在此之前,管理人員每天都用殺菌劑清除附著在巖壁上的灰黑色菌斑,但仍然未能阻止真菌對壁畫的侵襲。
來自世界各地的微生物學家為拉斯科洞穴壁畫的“真菌之災”進行了“會診”。對于造成真菌侵襲的原因以及如何保護洞穴壁畫,專家們各執一詞,但很多專家都認為法國有關當局難辭其咎,包括2000年在洞內安裝溫度控制系統,在洞內使用強光照明,以及允許太多的人進入參觀等,這些都可能導致了真菌的滋生。也有人認為洞內濕度增高以及氣候變暖等也起到了一定的作用。如今,法國政府正在全力搶救拉斯科洞穴壁畫。
③洞穴生命

在地下洞穴里生活著許多奇特的生物。
地下洞穴還是一個人類所知甚少的生物世界。
洞穴里生活著許多終生只生活在洞穴里的動物——“穴居動物”。由于長期適應洞穴中的黑暗環境,穴居動物的體內缺少色素,視覺器官退化或消失,新陳代謝緩慢。不過,它們的感覺能力及其他一些能力卻得到了強化,比如它們能夠敏銳地感知水中的些微振動。穴居動物包括洞穴蝦、洞穴盲魚、洞穴盲螈、洞穴蟋蟀、洞穴蜈蚣、洞穴蝌蚪等,它們生活在洞穴的水體中,以沖刷到水中的碎屑,如蝙蝠和其他洞穴生物的排泄物為食。由于世界上大約還有90%的洞穴是人跡未到之處,所以很可能還有許多穴居生物至今未被發現。
有些洞穴動物部分時間生活在洞穴中,部分時間生活在洞外,它們被稱為“喜洞動物”,比如蝙蝠,它們喜歡白天住在洞里,晚上到外面去尋找食物??茖W家曾在一個洞穴附近發現了堆積達1.4米厚的蝙蝠糞,經測定已有2900年歷史。這些數以噸計的蝙蝠糞構成洞穴食物鏈中最重要的一環。
洞穴動物還包括一些利用洞穴并經常往返于地面和洞穴之間的動物,被叫做“經常入洞動物”。還有一些動物如海貍、銅斑蛇、野豬等,為躲避寒冷而光顧洞穴,浣熊則是沖著洞穴盲螈等“美食”而來的。這些偶然闖入洞穴的不速之客被叫做“偶遇動物”。這些地面動物(包括人類)不時造訪洞穴,但只是偶然的闖入者,因為洞穴里沒有光線,缺乏這些動物賴以生存的合適條件。
洞穴深處的斜坡往往是千足蟲的世界。千足蟲以蝙蝠糞和微生物為生。無數只千足蟲在斜坡上互相腹部緊貼,腿腳交錯,構成一個熱鬧的洞穴昆蟲世界。

在它們的附近還有各種蜘蛛,以及用絲網從巖石空隙里懸垂下來并蠕動著的結網毛蟲,在一些糞球下面是肉眼幾不可見的偽蝎,這種動物沒有視覺器官,完全靠爪子上的茸毛來感知空氣的流動。洞穴食物鏈最上層的掠食性動物是巡游在沉寂水潭底部的洞穴盲螈。
穴居動物是非常脆弱的,它們只能在一定的溫度、水質和濕度環境下生存。許多穴居動物只限于生存在某個特定的洞穴,或者洞穴里的某個洞室里,離開了這些小環境它們就無法存活下去。人類活動對它們的一些小小的干擾,比如說附近高速公路溢流下來的某種化學物質,就有可能滅殺整個物種。據統計,目前有95%的穴居動物處于瀕危之中,其中包括夏威夷的考艾島穴居狼蛛,人類在它們存身的火山洞穴上方建起了許多高爾夫球場。