越過初夏時節云霧繚繞的大巴山,當我從西南山地一路向北漸進陜西漢中市時,機翼下漢中盆地的片片水田,隨視角升降色彩變幻生動,田地間依稀可見車來人往沿著條條細線忙忙碌碌,一切都顯得生機盎然。
當我真正置身于南鄭縣小南海鄉的伯牛天坑里仰望星空時,心中那種強烈的不真實感還是揮之不去。的確是貨真價實的天坑!竟然在離漢中市區這么近的地方,竟然就位于華夏版圖正中心。
在地下215米深處,滿天繁星被四周的巖體阻擋,只在一個不規則的圓圈中點點發光,似乎觸手可及又似乎很遠。天坑底部總體看來是一個長滿青苔的斜坡,地下河從西側一個巨大的洞穴流出,在坑底拐彎,又從一個十多米高的大洞進入地下,我觀星的位置,正在上下兩個巨洞的拐彎處的巖體上。
漢中是著名的魚米之鄉,水稻產量占陜西這個北方省份的65%以上。對這一帶,我自認并不陌生,1994年沿漢江徒步過三月,2003年又在漢江漂流,前不久還剛剛航拍了漢江諸源,但真是做夢也沒想到“天坑“會在漢中出現。
誰能想到,在這樣文化深厚、人煙稠密的地方,竟然隱藏著世界上罕見的天坑群,竟然在二十一世紀,會有令科學家激動不已的地理大發現。
2016年11月24日,陜西省人民政府新聞辦公室就此召開新聞發布會,漢中天坑群正式亮相:初步調查圈定遺跡總面積約為5019平方公里。通過對600多平方公里核心區域的深入調查,在漢中南部秦嶺造山帶與揚子地塊結合部位,新發現地質遺跡200余處,其中天坑49處(超級1個、大型17個、常規31個),直徑50~100米的漏斗50余處,洞穴50余處,其它如峰叢、洼地、石林、地縫、峽谷、湖泊、石芽等巖溶地貌景觀60余處。這些遺跡主要分布在漢中市寧強縣禪家巖鎮、南鄭縣小南海鎮、西鄉縣駱家壩鎮、鎮巴縣三元鎮四個區域。其中,鎮巴縣三元鎮和南鄭縣小南海鎮集中區天坑最為密集,巖溶地貌景觀形態最為完整,分布有單體規模最大的鎮巴圈子崖天坑、形態最典型的鎮巴天懸天坑、坑底有原始森林的南鄭伯牛大型天坑。
朱學穩研究集體中的張遠海副研究員回憶說:在過去數十年中,巖溶所洞穴研究人員一直致力于引導民間探洞者進行科學的洞穴探險活動。2012年~2016年期間巖溶所研究人員依托“巖溶洞穴地質遺跡示范調查”地調項目,對民間探洞者進行了4次探險和科普培訓,培訓人數60余人次,并向民間探洞者推廣項目組編纂的《巖溶洞穴地質遺跡調查技術規范》 。項目組在溶洞調查過程中了解到民間探洞者中,有網名“烏鴉”的廣西百色探洞愛好者利用谷歌地圖發現了大量新的洞穴,尤其是天坑。

航拍鎮巴大池壩天坑
2016年2月,張遠海前往廣西百色靖西市參加當地探洞者組織的洞穴探險活動,實地驗證“烏鴉”利用谷歌地圖發現的天坑是否真的存在。結果,一下子確認了以前未知的4個天坑組成的天坑群。他想起一段舊事,建議“烏鴉”看看我國北方,特別是漢中地區是否有天坑群。不久“烏鴉”發現:漢中市南鄭縣的小南海鎮和西鄉縣駱家壩山上有天坑群,并打出多個坐標。
這再次令張遠海感到吃驚,因為早在2013年7月,他在捷克布爾諾參加第16屆世界洞穴會議時,老朋友茲德內克就曾告訴他:中國北方有天坑。他問在哪,茲德內克回答在西安。
這怎么可能?這位曾在墨西哥用衛星圖尋找天坑的專家拿出手機給他看。這哪里是西安?圖像顯示的位置是漢中。茲得內克在墨西哥主要是尋找洞穴,因為墨西哥的山光禿禿的,好找得多。而漢中地區森林茂密,當時他倆只是在手機上看了看衛星圖,并不是很清楚。當時他感到很詫異,從常識和以往經驗來看,陜西這個北方省份存在天坑的可能性并不大。他記住了此事,卻一直沒有機會驗證。“烏鴉”的再次發現令他很吃驚,這次在電腦上看到的漢中地區疑似天坑的衛星圖像很清楚。
2016年3月,巖溶地質研究所向國土資源部遞交申請,邀請捷克共和國科學院地質研究所的專家包括茲德內克一道開展聯合洞穴探險活動。4月有關部門批準后,5月由捷克科學院地質所副所長邁克爾為領隊的4位專家與張遠海一行便趕赴漢中開展實地考察。
考察隊由南鄭縣城轉移到小南海鎮,租用當地五菱車考察,倒是司機提供了很大幫助,因為他熟悉當地地形,且問詢方便。根據“烏鴉”在谷歌地圖的定位,探險隊考察了“伯牛坑”, 確定是天坑。

伯牛坑探坑者

洞穴專家張遠海研究員工作照
這個天坑當地人稱“剝牛坑”,來源據說是老鄉的牛一不小心掉了下來,就再也沒辦法弄上去了,只好剝完皮再把牛肉背上去。人掉下去的事情也有過,和老鄉一聊,在此遇難者有名有姓的至少就有兩人。后來,探險隊覺得這個名字太過殘忍,將其改名為“伯牛坑”。
利用谷歌地圖并在向導的幫助下,探險隊還在周邊發現了更多天坑和地縫,并意識到這里不僅僅有天坑,而且還是一個規模浩大的天坑群。
這一帶天坑、地河、洞穴、地縫、峽谷、瀑布等地質遺跡類型多樣,結構復雜,資源豐富,目前發現天坑16處,豎井30處,洞穴46處,其他地質遺跡11處。以原始形態保存完好的伯牛天坑為核心,北邊有次生沉積物極為發育的大佛洞(洞口高20.4米,寬19米,探明洞深約2680米,洞內鐘乳石發育);南邊有兩岸夾峙、峽勢逼空的回龍溝地縫(地縫長3.45公里,坑底水潭中有白線蟲);西邊有洞中洞相連的興隆洞穿洞群,水天一色、曲折婉轉的迷水洞(長度約150米,盡頭為地下河入口,見有大量溶痕、溶溝、溶槽,發育多級瀑布)、氣勢磅礴的九重臺瀑布(呈多級階梯狀,長度250米,寬約6-8米。總體落差90米左右,單級最大落差10米,單級平均落差6-7米);東邊有氣勢雄偉的西溝洞(長軸79米,短軸43米,坑深56米,坑底有洞穴發育,內有地下河及鐘乳石)、深邃通幽的青石關地下十里走廊(天心洞)等等。
2016年10月20日至11月2日,巖溶地質研究所組織捷克探險專家9人,廣西南寧702洞穴探險俱樂部5人和廣西山地探險隊6人,開展了第二次中國-捷克溶洞探險考察,先后探測了南鄭縣伯牛坑下游地下河洞穴系統、上游觀音洞地下河洞穴系統、大佛洞、西關洞,鎮巴縣珍珠洞、金豬洞、天旋坑和圈子巖,道洞、凌冰洞,寧強縣地洞河洞穴系統,西鄉縣大暗河、雙旋坑等,共探洞洞穴長度10余千米。
2017年4月底,張遠海副研究員再次來到漢中,他仍對這里的天坑感到迷惑。他說,就目前的四個重點工作區而言,西邊的寧強地洞河天坑有來水的落水洞、有尚存和已經塌陷的天生橋、坑底有瀑布群,總體上南方天坑有的這里都有,可以稱為教科書式的天坑,往東是南鄭、西鄉、鎮巴工作區,從總體地貌上講是米倉山臺原面,被切割成了4小塊,就像一張張桌子。問題就在于這四小塊上四個天坑群落又各有各的特點,太復雜了。比如,他在南鄭的大佛洞、西溝洞中采集到了石英標本,這是8~12億年甚至二十幾億年前的東西,來源可能是隔著一條峽谷的龍頭山。問題來了,這東西怎么會越過峽谷跑到溶洞里來?臺原面是怎么被切割溶蝕的,又發生在哪個年代?和本地區天坑的形成又有什么關系?
張遠海說:天坑形成的有四個因素:巖性、地質構造、氣候、水文。在這一區域,由于歷史原因,可供參考的本地資料太少了,實在不好下結論。
5月6日,他專門邀請陜西地調院何建社一起去伯牛天坑周邊再走一遭,實地看看地形,問題得一個個解決。他這天主要想解決水從何來的問題。何建社是退休后返聘回來的專家,這些天正在收集的一大堆的各種圖標中忙活,試圖畫出一張詳細的本地地質地貌圖。張遠海說,以前認為陜西的雨量達不到,現在知道這一帶水量對于“天坑”的形成是能夠保證的,其實雨量和南方差不多。龍頭山一帶甚至多達1800毫米,雨量特點是相對比較集中,夏季水汽多來于印度洋、孟加拉灣,當暖濕氣流從南而北到達米倉山,受地形的抬升作用,降水量較多。現在的問題就是在南鄭這個臺原面,各個地質階段究竟是如何演化、水流又是怎么走的,從而形成了這些大大小小的“天坑”。

左圖為回龍溝地縫,

右圖為地洞河。
何建社拿著地質錘一路敲敲打打,指點著這是二疊系,那個是三疊系,這里是斷層,那里又是個隔水層。一路不時可見大大小小落水孔、豎井,掩映在竹林和雜樹中,走著走著,路邊的一個水潭讓他們很興奮,這能說明一點問題。不僅要有可供落水孔、豎井溶蝕的地層能夠下切,還得有能夠存住水的巖層積水、相隔才能夠有形成地下大洞穴、地下大廳的條件。越過天坑,我們一直上到一個制高點,視野更加清楚,無人機再飛一圈,張遠海說:至少可以說,臺原面上的水流基本都是匯向了較低的伯牛坑方向。而西鄉一帶,有些天坑就在山頂,水從何來?令人摸不著頭腦。最東邊的鎮巴,地貌從東西向扭曲到南北向,最大的圈子巖天坑,竟然在山脊上,水又從何來?這對于“天坑”研究,都是新課題。
2017年5月,漢中南鄭縣大河坎鎮一家交通便利的私人旅館很是熱鬧,捷克專家和張遠海團隊、廣西、貴州、重慶等地的探洞高手云集于此,你來我往,開始又一輪考察。
陜西方面的項目負責人任娟剛說,為了考察漢中天坑,我們邀請聯合國教科文組織國際巖溶研究中心、國際洞穴聯合會、亞洲洞穴聯盟、捷克科學院地質研究所、捷克洞穴協會、法國洞穴聯盟、中國地質科學院巖溶地質研究所、中國地質環境監測院以及省內有關院校等方面的專家學者,共同進行了實地勘查和成果論證。專家組一致認為,漢中天坑群在數量上位居世界前列,其典型性、稀有性、觀賞性、完整性以及可保護性等資源稟賦優異,具備科學研究、科普教學、科考探險、觀光瀏覽、休閑度假等多種功能或價值,達到了世界級地質遺跡的標準。目前工作區涉及漢江以南的寧強、勉縣、南鄭、城固、西鄉、鎮巴等6縣,總面積5019平方公里、其中重點工作區600平方公里。截止2017年4月發現天坑49處,巖溶洞穴127處,其他地質遺跡73處。
任娟剛說,漢中天坑群這一罕見的世界級地質遺跡屬我國亞熱帶巖溶北界的典型代表,以天坑為主的巖溶地質遺跡景觀類型齊全、生態系統良好,以其宏偉、壯觀、典型、完整的巖溶系統景觀主體,地面與洞內景觀相結合的多層次的游覽空間,并與人文、生態及紅色旅游資源相結合,形成了完整的旅游資源配置格局。從科學性而言:在緯度32°上出現如此規模宏大的天坑群,其形成機理、條件和演化規律都足以深入研究;還有廣泛發育的溶洞暗河規模巨大,數量眾多也實屬罕見。天坑群分布在秦嶺造山帶與揚子地臺結合部位,構造極為復雜,給巖溶學提出一系列有意義的研究課題。這里的巖溶系統由多條干谷、洞穴等共同構成一個有序的洞穴-水文地質系統,它們之間既有有組織的空間分布規律、又有時間上的先后生成和發展的序列可以追尋,是一處極好的巖溶洞穴和巖溶水文地質研究的天然實驗場所,對于揭示巖溶地表水流的變遷與地下河洞穴洞道發育的關系、地下形態與地表形態的相互轉化、漢中盆地下降與洞穴系統、峽谷形成的關系等都是很有意義的重要研究課題。

南鄭伯牛坑的植物
根據專家組的論證意見,可以明確漢中天坑地質遺跡具有以下幾個方面的顯著特點:
一是原始程度高。從地質遺跡本身的物質組成看,天坑、石林、溶洞等都是發育在由古老而堅硬的碳酸鹽巖地層之中。這些地層成巖程度高,抗壓性強,產狀平緩,為其保持自然狀態提供了有利的物質條件。從地質遺跡周邊環境看,地質遺跡分布的最核心區域,地勢險要,人跡罕至,巖溶系統完整,生態系統良好,各類地質遺跡均保持原始狀態、自然狀態、天然狀態,基本未受到人為干擾和破壞,是最為完整、最具自然狀態的世界級地質遺跡。
二是科考價值大。首先,漢中天坑群是北緯32°濕潤熱帶、亞熱帶巖溶地貌區最北界首次發現的巖溶地質景觀,也是我國巖溶臺原面上發育數量最多的天坑群,對其形成機理、條件、演化規律等方面的研究,將對中國南北方乃至全球古地理環境以及氣候變化的對比分析具有重要科學價值。同時,漢中天坑群巖溶系統由多條干谷、洞穴等共同構成一個有序洞穴-水文地質系統,對于揭示巖溶地表水流變遷與地下河洞穴洞道發育的關系、地下形態與地表形態相互轉化的關系、漢中盆地斷陷與洞穴峽谷形成的關系等均具有重要研究意義。再次,天坑洞穴中保留有豐富的古地下河沖積物、次生化學沉積物以及重力崩塌堆積物等,為研究地下河演化和秦嶺南部古環境變化提供了寶貴素材。另外,天坑群為某些動植物,特別是鼯鼠等瀕危物種的生長、發育提供了特殊的生態地質條件,為研究大巴山生物多樣性、豐富性、復雜性、獨特性提供了極佳場所。
三是開發前景好。根據初步調查結果,大巴山自西向東蜿蜒200余公里內地質遺跡資源豐富,具有“稀、奇、峻、雄、險、秀”等特征。特別是呈帶狀分布有多個世界罕見、十分稀有、超大規模的天坑群,集天坑、洞穴、峽谷、溶洞、飛瀑、峰叢、洼地等渾然一體的自然風景,是開發潛力大、市場前景好的寶貴旅游資源,對于豐富旅游產品、挖掘旅游資源具有重大意義。

南鄭伯牛坑