天坑，以陡峭的岩壁和巨量的容积 被誉为＂地表最壮观的喀斯特景观＂ 我国已发现的天坑 多分布在四川、重庆、广西、贵州和云南 2016年汉中天坑群的发现 让陕西也成为了天坑大省 而《中国国家地理》特约作者税晓洁 经过多年探索 发现湖北竟是一个 不逊于上述地区的天坑大省 特别是鄂西南 那里分布着各种类型、不同发育阶段的天坑 还有着目前全世界已知最新诞生的天坑 ◎ 理论上讲，有可溶性岩出露地表的地方就可能发育喀斯特地貌，并有天坑分布。我国最早被并研究的天坑是四川兴文的大、小岩湾，重庆奉节小寨天坑、武隆箐口漩坑和广西乐业大石围，当天坑这一概念获得越来越广泛的认可后，人们又陆续发现了更多的天坑。 什么是＂天坑＂ ＂天坑＂这个由中国人定义的科学术语 直到2005年才在国际岩溶学术界 获得了一致的认可 而且到现在为止 还是一个不断丰富和完善中的概念 2001年 中国地质科学院岩溶地质研究所研究员 朱学稳在《科技导报》上发表论文 《中国的喀斯特天坑及其科学与旅游价值》 首次提出将＂天坑＂从＂大型漏斗＂中分离出来 作为岩溶地貌学中的一个新成员 在2005年桂林国际天坑讨论会之后 天坑概念慢慢得到国内外公认 会后出版了＂天坑专集＂ 收录了中外科学家联合署名的论文《天坑释义》 由此诞生了关于＂天坑＂最初的权威定义： ＂具有巨大的容积、陡峭而圈闭的岩壁、深陷的井状或桶状轮廓等非凡的空间与形态特征，发育在连续沉积厚度及其含水层包气带厚度均特别巨大（地下水位深埋）的可溶性岩层（以碳酸盐岩为主）中，从地下通向地面，平面宽度与深度从大于100米至几百米以上，底部与地下河相连接（或者有证据证明地下河道已迁移）的一种特大型喀斯特负地形。＂ 2018年10月 朱学稳和张远海等对《大石围》一书内容 进行了更新 通过对比分析大石围天坑群和汉中天坑群 完善了天坑理论体系 2019年8月 英国伯明翰大学的John Gunn和张远海 联合发表论文，对天坑定义再次进行了修订： ＂天坑是碳酸盐岩地区的溶洞大厅形成的，口径和深度不小于百米，或容积大于一百万立方米，四周或大部分周壁为陡崖，且与或曾与地下河溶洞相通的特大型漏斗。＂ 把天坑的最小容积 认定为界定天坑的另一个形态数据 这样那些深度超过100米 而口径不足100米的天坑 或者口径超过100米深度不足100米的天坑 也能包括在天坑定义范围之内 ◎ 探寻天坑不仅有科学意义，也有着现实意义和美学价值 作为一个新定义的科学概念，发现越多天坑越有助于完善相关的科学理论体系。因为天坑的形成与地下河密不可分，通过天坑找寻水源，这是寻找天坑的重要生产和生活意义。此外，不仅天坑本身是一种极具美学价值的地貌景观，在与天坑相连通的地下溶洞中也藏着各种美轮美奂的洞穴沉积物。在利川市沙溪乡一个天坑洞穴中，探洞者发现了大量的石笋、石钟乳。（摄影／何端傭） 在湖北找天坑 2016年陕西汉中天坑群发现之后 广西不甘寂寞的户外爱好者们 对着卫星地图广为搜索 然后用无人机拍摄，现场探险确认 在2017—2018年间 广西发现的天坑数量激增，累计达到了几百个 在此期间 我多次去汉中、广西，实地考察天坑 同时也在仔细梳理、对照、 辨别湖北地区的卫星地图 不知不觉中，湖北西部 已经被我标记上了数量惊人的疑似天坑点 2018年我又一次来到恩施 第一站，利川 工夫不负有心人 在大瓮天坑西南3公里多的地方 我找到了三个连在一起的天坑 （北纬30°18′5″、东经109°9′50″） 最大的一个直径超过300米 三者之间有清晰可辨的洞道相连 在大瓮天坑西南方向 我拍到了一个长边直径200多米的椭圆形天坑 （北纬30°18′1″、东经109°10′20″） 坑底两条地下河交汇 河边长了一些灌木 无人机再次起飞向着东北方向飞去 结果700米外又发现了另一个大小差不多的天坑 再往远飞，1公里外还有另一个更大的天坑 从此往南，就在G50高速公路边上 我又拍到了一个天坑 （北纬30°15′22″、东经109°5′45″） …… 我一边感慨湖北西部的天坑真是太密集了 一边庆幸自己赶上了这个新地理发现的时代 ◎ 目前，在湖北发现的天坑数量也达到60多个（见地图）。湖北天坑集中分布在鄂西的恩施州、宜昌市，在襄阳市也有零星发现。 一个正在＂诞生＂中的天坑 了解到我在湖北寻找天坑 中国地质科学院岩溶地质研究所的教授级高工 张远海也抽出时间赶到湖北与我会合 他对我说： 利川市文斗乡的落溪天坑一定要看看 它可能是目前已知的最新崩塌的天坑 文斗乡位于利川西南 这里山岭重叠，溪谷纵横 我们站在田间小路上 面前的田地以及与它相连的一座小丘底部 曾经的庄稼和林木都不见了踪影 地面上塌陷出一个大致呈三角形的大坑 在坑的西南角 还有一道长约几百米、深度近百米的裂缝 在地面上延伸 ◎ 落溪天坑，最新形成的天坑 利川市文斗乡的落溪天坑原本是一个落水洞，落水洞下方有一个竖井状的溶洞大厅。在2012年初，落水洞发生崩塌（坑口平面图中橘红色虚线左侧为崩塌区域），新形成的坑口直径东西向长约129米、南北向宽约80米、深度为320—490米，符合天坑的定义标准，所以被认定为目前发现的最新形成的天坑。 根据天坑的成因，天坑可以分为 塌陷型天坑和侵蚀型天坑（亦称冲蚀型天坑） 塌陷型天坑 最明显的证据是崩塌起源 虽然这些崩塌可能是由于 下伏溶洞大厅洞顶崩塌 或者天坑形成后的陡壁后退引起 侵蚀型天坑 是由地表水向碳酸盐岩出露区（点）集中流入 经由落水洞、竖井逐步溶蚀、侵蚀且崩塌发展而成 那么，落溪天坑是哪种天坑呢？ 张工回答道：＂把落溪天坑划定为侵蚀型天坑是没问题的，但即使是侵蚀型天坑，也离不开崩塌作用的重要贡献。我认为塌陷天坑和侵蚀天坑是统一的——随着地表剥蚀，如果是完全裸露的碳酸盐岩崩塌形成天坑，那就是塌陷型天坑。如果是覆盖性的碳酸盐岩，就会有地表水，之后地表水寻找碳酸盐岩裸露的地方入渗，继而形成落水洞或竖井，最终扩大形成侵蚀型天坑，在这一过程中没有崩塌肯定是不行的。＂ 他抬手指着落水洞的残迹补充说：＂随着这个落水洞在洪水期的不断改造和上游那个落水洞的不断发育、扩大，二者之间的碳酸盐岩可能会不断溶蚀、崩塌、搬运，将来还可能形成更大规模的天坑。＂ 看着眼前天坑洞口一侧还残存的薄薄＂顶盖＂ 我心中感慨万千： 我们所见的各种地貌景观 都是历经了漫长的地质历史进程才形成的 我国各地所发现的天坑 都毫无例外地切割并破坏了 所在地的各类地表岩溶形态 所以岩溶学家们都认同 天坑是一种相对较年轻的地形 但没有想到，落溪天坑竟然这么＂年轻＂ 按照中国地质科学院岩溶地质研究所 黄保健研究员的观点 ——天坑形成年代应限定于天坑的定型时间 而不应该考虑天坑形成前后的发展演化过程 那么，落溪天坑可以说 正在＂诞生＂过程中 在鄂西，见证天坑的＂一生＂ ◎ 天坑与削顶洞穴 天坑退化后的演化方向有着多种可能，削顶洞穴就是其中之一。当一个洞穴大厅的顶部部分或完全崩塌时，就形成了天坑；如果继续崩塌，曾经与洞穴大厅相连的洞道都被＂削去＂顶部的话，就会形成削顶洞穴。这张照片前景部分是一段削顶洞穴，后部则有一个圆形的天坑，二者之间的洞道尚未崩塌，还隐藏在大地之下。 通过整理照片发现 在利川、建始、宣恩 我多次拍到了削顶洞穴景观 至于地下河、溶洞、退化天坑、大漏斗、 坡立谷、干谷这些景观，更是比比皆是 张工由衷感叹： ＂看来在鄂西南，不仅有刚‘诞生’的天坑， 天坑发育的各个阶段在这里也都应有尽有， 这里也可堪称是天坑博物馆！＂ ◎ 湖北天坑集中分布在鄂西地区，在恩施土家族苗族自治州内最为密集。照片中位于恩施州建始县茅田乡的这4个天坑，仿佛四星连珠一般串在一起。从形态上我们可以大胆推测，它们很可能是发育于一个地下河洞穴之上的。天坑的发育大致可以分为四个阶段：即地下河洞穴、溶洞大厅、崩塌露出地表和退化。虽然发育在同一个地下河洞穴上，但它们却不一定处于同一发育阶段。 从重庆到鄂西 这片四川盆地与江汉平原间的隆起部 绝大部分山地平均海拔在1000米以上 是我国岩溶地貌发育区之一 我国著名工程地质学家戴广秀等 通过地质普查获得了鄂西的地质资料 （包括长江三峡水库南岸，长江、清江分水岭等地段） 发现这里地表出露岩石大部分为沉积岩 总厚度达5000米 其中各个时代的碳酸盐岩出露 占总面积的61.6% 其厚度达3100米以上 这就为岩溶地貌发育准备了充足的物质基础 此外这里属于亚热带季风气候 年平均气温达16—17℃ 年平均降水量1400毫米左右 湿热的气候、充沛的降水 为岩溶地貌发育的溶蚀作用 提供了非常有利的条件 ◎ 按天坑的演化阶段，可将天坑分为不成熟（初始）天坑、成熟天坑和退化天坑：不成熟天坑，洞顶不完全崩塌，以倒置状悬崖和＂口小肚大＂的瓮形为特点；成熟天坑，以四周近直立的崖壁为特征，其顶部口径和底部口径的比值在0.7—1.5之间；退化天坑，仍保留其宏大的规模，但可能失去部分周边陡壁，底部面积远比坑口面积小。 三峡地区第四纪以来强烈上升 长江及其支流迅速下切 岩溶峡谷将古岩溶夷平面分割得支离破碎 使其成块状兀起 不同时期的岩溶过程叠加 古岩溶地貌形态 和今岩溶地貌形态交织组合在一起 使得这一区域的岩溶地貌类型极为丰富多变 …… 本文选摘自《中国国家地理》2020年4月文章： 《湖北，不为人知的天坑大省》 撰文/税晓洁，摄影/税晓洁 等，绘图/李亚龙 责任编辑/张璇，图片编辑/王彤，地图编辑/陈云 全文阅读请点击下图购买杂志 ▼ 四个人眼中的伊塞克湖 吉尔吉斯斯坦（下） 水与草＂编织＂的游牧国度 静静的纳伦河，大河出天山 撰文/陈杰军 摄影/王宁 等 吉尔吉斯游牧人 西天山的守望者 撰文/毛铭 湖北，不为人知的天坑大省 撰文/税晓洁 摄影/税晓洁 等 绘图/李亚龙 西伯利亚河流 这里的河曲很精彩 撰文/郦冰熹 摄影/陈剑峰 叠层石 既是最古老的化石，又是最活跃的生命 撰文/姜爽 韩江，从古老＂瘴江＂到千年商路 撰文/杨弦章 摄影/温亿中 等 富蕴断裂带，阿尔泰山的＂伤疤＂ 撰文/李忠东 摄影/杨建 鸭绿江口＂大池子＂ 鸟类繁殖＂飞地＂的 影像记录 撰文/田予 摄影/许晓德 等 密西西比大河之路 美国人讲的故事唱的歌 撰文/秦昭 摄影/马宏杰 等 食肉植物 强悍又脆弱的植物＂萌宠＂ 撰文/王辰 吴昌宇 摄影/董磊 唐志远 等 2020年1月 | 辽宁专辑「上」 2020年2月 | 辽宁专辑「下」 2020年3月 | 天山上的国家 地理君的小产业 买好物 看杂志 逛世界 心有多大，地理就有多广博 如果你有任何想对地理君说的话 就在评论区留言吧
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