天坑，大地的“陷落”

本刊綜合

天坑家族又添新成員！前段時間，自然資源部中國地質調查局巖溶地質研究所組織科考探險隊在廣西百色市樂業縣探險結束后，確認發現1個標準天坑。至此，樂業縣的天坑家族成員增至30個。

天坑是一種坑洞，是大地突如其來的“陷落”，隱藏在地平線之下，如同巨大的石桶，深不見底。它們又不僅僅是坑洞，里面還藏著“生物世界”，具有很高的科研價值。

接下來，我們就走近天坑，來了解它們的與眾不同吧！

天坑是什么

天坑不是隕石撞擊地球的結果，也不是超自然力量的創造，而是一種喀斯特地貌。

不同于峰林、石林、溶洞等，天坑是特殊的喀斯特負地形，口徑和深度不小于一百米或容積大于一百萬立方米，四周或大部分巖壁為陡壁，或曾與地下河連通。

在一定范圍內，若干個天坑通過地下河系統相互連通，即可形成一個天坑群。

天坑的命名是中國科學家的特殊貢獻哦。

在2001年以前，天坑只是對重慶奉節縣小寨天坑這種景觀的特稱，類似的地貌在全國各地有不同的名稱，如“龍缸”“石院”“石圍”等。

它們往往被當成喀斯特地貌中豎井和漏斗的一種特殊形態，即“豎井狀的巨型漏斗”或“漏斗狀的巨型豎井”。但是，后來，地質學家們發現，同一種地貌既叫漏斗又稱豎井，不合適。

2001年，我國巖溶學家朱學穩首次提出將天坑從大型漏斗或豎井中分離出來，作為專門的喀斯特地貌術語。

2005年，國際喀斯特天坑考察組在重慶、廣西一帶考察后，“天坑”這個術語在國際喀斯特學術界獲得了一致認可，并開始以漢語拼音“tiankeng”在國際通行。

這是繼峰林（fenglin）和峰叢（fengcong）之后，第三個由中國人定義并用漢語和拼音命名的喀斯特地貌術語。

知識小課堂

在喀斯特地貌分布區，存在著兩個“世界”。一個是地表的，一個是地下的。

地表喀斯特地貌顯而易見，如峰林、峰叢、石林、巖柱。它們就像從地上生長出來的，峻峭秀麗。

地下喀斯特地貌更像是隱藏在大地深處的另一個世界，神秘莫測，如溶洞、地下河。

在兩個“世界”之間，還有一種喀斯特地貌，它是連接“地表世界”和“地下世界”的通道，就像大地的肚臍。我們稱這種喀斯特地貌為喀斯特負地形，洼地、漏斗、豎井、天坑均屬此列。

你知道嗎

藍洞是海底巨大的深洞。

從空中鳥瞰，藍洞是海面上突然出現的深藍色的圓形水域，仿佛是大海的瞳孔，深邃、神秘、詭異。

地球上大多數藍洞是地表的洞穴系統被海水淹沒之后形成的，因此藍洞算是大海中的“天坑”。

新成員長這樣

天坑“新成員”——“神鷹天坑”位于廣西百色市樂業縣邏西鄉平峨村隴坳屯附近。科考探險隊從坑口沿峭壁垂降約百米，攀爬數小時后踏足坑底。

這是個非常標準的天坑。坑口呈橢圓形，東西方向長306米，南北方向寬150米，最大深度192米，平均深度約139米，容積超過500萬立方米。

坑壁上有3個大型洞口，據推測，這是天坑演化早期的洞穴遺跡。坑底保存著完好的原始森林系統，大量崩塌塊石隱藏其中。朝著天坑頂部集中生長的古樹接近40米高，密集的陰生植物快沒過肩膀。

不同于樂業天坑群中的天坑，這次新發現的天坑發育于伏歸地下河。這個地下河系統是否還有其他天坑呢？期待科學家們進一步的考察結果。

知識小課堂

廣西百色市樂業縣屬于中國南方喀斯特典型的巖溶區，是世界最大天坑群——樂業天坑群所在地，被譽為“世界天坑博物館”。

天坑是如何“煉成”的

喀斯特又稱“巖溶”，即水溶蝕可溶巖所產生的地質現象。作為喀斯特地貌，天坑也是流水和巖石長期作用的杰作。

形成條件

到底天坑形成需要哪些條件呢？主要是兩大方面。

巖層本身

碳酸鹽巖層要厚，只有足夠厚的巖層才能為天坑的形成提供足夠的空間。

包氣帶（含氣體的巖層）也要夠厚。

巖層與地面需平行，就像一層層石板疊在一起，只有這樣的巖層才能垮塌。

水文條件

地下河的水要夠深。

降水量要足夠大。地下河的流量和動力足夠大，才能將塌落的石頭沖走。

地殼突起這一條件也要滿足，這樣地殼運動才會給巖層的垮塌提供動力。

“發育”過程

根據成因不同，天坑可以分為兩種：塌陷型天坑和沖蝕型天坑。

塌陷型天坑

塌陷型天坑的形成分為三個階段：

第一階段，地下河不斷溶蝕和侵蝕巨厚的碳酸鹽巖層，使之形成地下空洞，洞壁和洞頂巖層不斷崩塌;第二階段，水流長年累月沖刷帶走崩塌物，崩塌空間逐漸擴大，形成穹隆狀的地下大廳;第三階段，在地表水的侵蝕和重力作用下，大廳頂部巖層崩塌，陷落部分就此成為塌陷型天坑。世界上大部分天坑是這種類型的。

沖蝕型天坑

沖蝕型天坑是地表水長期沖蝕與溶蝕碳酸鹽巖層而形成的。形成過程是這樣的：

在頂部巖石不連續的地方，部分易被水侵蝕的碳酸鹽巖露出來，于是地表水順勢滲到地下，并在某個地方找到出口;時間久了，頂部碳酸鹽巖露出的地方形成落水洞，同時在落水洞和出水口之間形成一條地下河;隨著匯聚水量的增加，落水洞越來越大，甚至形成巖屋，之后巖屋崩塌，便形成沖蝕型天坑。

天坑從形成、成熟到衰敗就如同生命從孕育、成長到衰老，階段不同，形態各異。

孕育期的天坑口小、“肚子”大，呈壇形，也被稱為“天窗”;成熟期的天坑口、底幾乎一樣大，呈桶形;退化期的天坑口大、底小，呈碗形。

家族成員“大聚會”

國際上有一句話—— 世界天坑看中國。天坑家族主要集中在中國，其中不乏“部落”—— 天坑群。天坑群主要分布在廣西、貴州、四川、重慶、云南以及陜西，著名的有廣西樂業天坑群、重慶武隆后坪鄉天坑群、陜西漢中天坑群。

按照規模大小，天坑可以分為三類：一類是超級天坑，直徑和深度都大于500米;一類是大型天坑，直徑和深度為300米～500米;一類是標準或常態天坑，直徑和深度為100米～300米，這類天坑數量最多。

在天坑家族中，有一些成員非常有名，你們了解它們嗎？

小寨天坑

所在地：重慶奉節縣

小寨天坑的坑口直徑約622米，坑底直徑約522米，平均深度超過660米，容積約為1.2億立方米，是北半球的一大奇觀。

小寨天坑具有雙層結構，第一層深約300米，第二層深約400米，之間為一片緩坡狀臺地。坑壁異常陡峭，在東北方向的峭壁上有小道通到坑底，坑底有一條暗河經過。

大石圍天坑

所在地：廣西樂業縣

大石圍天坑是樂業天坑群中最具代表性的一個天坑。它東西長約600米，南北寬約420米，最大垂直深度約為613米，容積約為0.8億立方米。

據說，遭暴雨侵襲多日后，天坑中有時會出現一道奪目的光芒。

好龍天坑

所在地：廣西巴馬瑤族自治縣

在我國已發現的超級天坑中，好龍天坑的容積比小寨天坑略小。這個天坑巖壁陡峭，站在天坑的邊緣俯瞰，萬丈深谷令人不寒而栗。坑底被開墾為種植糧食的旱地。據說，當地人去那里耕作，一個來回就要一整天。

小巖灣天坑

所在地：四川省興文縣

小巖灣天坑俗稱“天盆”，東西長約625米，南北寬約475米，最大深度為248米。

攀上東緣的絕壁之巔，天坑的形態一覽無遺。它就像陷落在地球的一口深井，上部巖壁裸露，光潔如墻，中下部堆積物遍布，其上覆蓋著青黑色的植被。

坑內“別有洞天”

你可能想象不到，天坑是草本植物生長的天堂，蝙蝠和飛貓等動物也把天坑當作繁衍生息的“樂土”。有的天坑里還有瀑布、溶洞等。

或許你會問，植物生長需要陽光，天坑里有陽光嗎？

當然有，天坑并不是一個完全封閉的空間，陽光是可以照射到里面的，并且一些區域在某些時候還會被陽光直射。

另外，不是所有的植物都需要足夠的陽光。陰生植物只需要微弱的陽光就可以很好地生長，陽光多了它可能會死亡呢。

植物

桫欏 桫欏科桫欏屬蕨類植物，又稱“樹蕨”。與恐龍同時代，有著“活化石”之稱。它們的莖干筆直、中空，高可達6米，葉片大，呈長矩圓形，具有活血化瘀、清熱止咳、祛風除濕的功效。

短腸蕨 比桫欏還古老的蕨類植物，喜陰濕環境，塊莖較大。

竹生羊奶子 胡頹子科胡頹子屬植物，果實非常大且富含維生素C，對于人類來說是營養豐富的果實，有極高的生態價值和經濟價值。

大花石蝴蝶 苦苣苔科石蝴蝶屬植物，生于石灰巖石壁或石縫中，對濕度要求比較高，還需要穩定的溫度。它們植株小而花朵碩大，清麗可人。

小果十大功勞 小檗科十大功勞屬常綠灌木，奇數羽狀復葉，葉片正面為深綠色，背面為黃綠色，葉緣的刺較尖銳，花瓣呈長圓形，漿果呈球形。

香木蓮 木蘭科木蓮屬喬木，樹干粗壯通直，每年4月下旬至5月上旬開花，花朵為純白色的，大而芳香。

董棕 樹形美麗，樹高超過20米。喜歡陽光充足、濕潤的環境，較耐寒，約20年開1次花，開花結實后死亡。

動物

飛貓 臉似狐，眼似貓，尾巴同松鼠，晝伏夜出，依靠寬大的翼蹼滑翔。

張氏貝爾蛛 幽靈蛛科貝爾蛛屬動物，以采集者、魚類學家張春光教授的姓氏命名。

舟山眼鏡蛇 大型前溝牙毒蛇，體色一般為黑褐色或暗褐色，毒牙小。受驚擾時，常豎立前半身，頸部平扁擴大，作攻擊姿態，同時頸背露出呈雙圈的“眼鏡”狀斑紋。

紫色金線鲃 鯉形目鯉科金線鲃屬魚類，體肥壯、側扁，是國家二級野生保護動物。

價值可不小

作為不可再生資源，天坑不僅具有自然遺產、美學觀賞和旅游的價值，還有重要的科研價值。

生物多樣性的研究

天坑憑借其特殊的環境“哺育”了很多生物。這些生物給科學家研究生態系統、氣候對生物生存的影響以及物種演化提供了特殊的案例。

另外，對天坑的研究可以增加對地球生物多樣性的了解。

地質學、景觀學研究

天坑在喀斯特作用下形成。它的存在與當地的水文地質和含水層的演化有密切關系。

對天坑形成機制、分布和演化規律的研究，可以讓人類對喀斯特作用的基本機制有更深入的認識，豐富和發展傳統巖溶地質學理論和景觀地貌學理論。

（欄目編輯：陽丹彥）