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「知识就是力量杂志」初识那坡天坑群!


北京联盟_本文原题：初识那坡天坑群!
本文来自：地震三点通
作者:史文强 董颖 张远海
2019年年末 ， 那坡县这个普通的西南边陲小城吸引了众多关注的目光 。 2019年11月15日 ， 在第十届中国—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 ， 一时引起巨大轰动 。
天坑 ， 一个从字眼上就能让人浮想联翩的名词 ， 究竟是天然形成的地陷 ， 还是陨石撞击砸出的坑体；它的存在是地球内部结构的呈现 ， 还是外力作用使然；是热带地区特有的形态 ， 还是发育于特定岩石之中 ， 一连串的科学问题接踵而来 。 而那坡天坑群的发现 ， 更将我们对天坑的好奇与探索带向了一个高峰 。
「知识就是力量杂志」初识那坡天坑群!
本文插图

广西那坡天坑群燕子洞天坑 伍红鹰∕摄
其实 ， 天坑是“岩溶形态”大家庭中的一员 ， 是在碳酸盐岩地区由溶洞大厅塌陷形成的口径和深度大于百米和（或）容积大于百万立方米 ， 四周或大部分周壁陡崖环绕 ， 且与或曾与地下河溶洞相通的特大型地质漏斗 。 初看天坑定义 ， 略显学术化 。 在那坡天坑群发现之前 ， 我国就已发现27个天坑群 ， 仅这些天坑群中天坑的数量就达到172个 。 每处天坑群的分布区域、发育数量、形态规模和科学特征等均不相同 。 但只要从以下几个方面来解读 ， 就不难理解天坑的本质 。
1）
物质基础
天坑是发育于碳酸盐岩中的特殊地貌形态 ， 碳酸盐岩的主要化学成分之一是碳酸钙（CaCO3） ， 特点是具有很好的可溶性 ， 因此 ， 在我国西南连片岩溶区中发育的天坑数量就特别多 。 尤其是在质地纯净、连续厚度巨大的碳酸盐岩地层 ， 能够为天坑的雏形即溶洞大厅的形成提供空间保障 。 地质历史不同时期的碳酸盐岩地层中都可能发育天坑群 ， 而那坡天坑群主要发育于泥盆系-石炭系的地层之中 ， 这与全国其他天坑群相比较为特殊 。
2）
动力条件
地下河水量大小和持续时间是天坑形成和发育的关键要素 ， 其带来了化学溶蚀、物理侵蚀和崩塌等不同的外力作用 ， 使地下空间形成和扩张 ， 并将崩塌物质转移 。 尤其在非岩溶区外源水作用和巨大的水力落差条件下 ， 扩展规模更加庞大且迅速 。 而岩石本身的结构和构造决定了水动力作用的方向和位置 ， 从而影响了天坑的分布 。 那坡天坑群形成于定业地下河流域内 ， 该流域汇水面积486平方千米 ， 地下河总长60千米 ， 落差292米 ， 有的天坑具有沿地下河轨迹呈串珠状分布的特点 。
「知识就是力量杂志」初识那坡天坑群!
本文插图

广西那坡天坑群果力天坑底部地下河 陈立新∕摄
3）
形成过程
目前发现的天坑多数为塌陷型天坑 ， 即溶洞大厅顶部崩塌 ， 由地下形态转变为地表形态 ， 又经过不断崩塌、溶蚀和搬运 ， 洞顶彻底崩塌 ， 形成四周环绕的陡崖 。 由内而外 ， 这也是天坑不同于陨石坑的重要特点 。 从时序上 ， 一般天坑发育要经历：
1、雏形期：
地下溶洞大厅形成阶段 ， 未出露地表；
2、幼年期：
顶部开始崩塌形成天窗 ， 多数呈口窄底宽的形态 ， 地下转为地表；
3、中年期：
崩塌持续进行 ， 周围崖壁陡峭 ， 呈深井或桶状 ， 此时也是天坑的理想形态时期；
4、老年期：
天坑口部边缘外扩 ， 地下河作用逐渐消失 ， 大部分周壁为块石堆积所掩埋 ， 天坑退化 。 因此 ， 我们在各地见到不同的天坑 ， 实则看到的是天坑的不同发育阶段 。 对于那坡天坑群而言 ， 很多是水缸状的天坑 ， 比较“年轻” 。


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