目前,地球上發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)的天坑有130多個(gè),我國(guó)有90多個(gè)。在漢中,就有49個(gè)之多!漢中天坑是世界上罕見(jiàn)的超大天坑群遺址,以其數(shù)量多、緯度高而聞名于世。小游帶您感受漢中天坑群的規(guī)模之大及其成因與發(fā)育特征。
漢中天坑群區(qū)域的地質(zhì)遺跡主要有基礎(chǔ)地質(zhì)及地貌景觀兩大類(lèi),包括褶皺與變形、斷裂、古生物群化石、巖溶地貌、河流(景觀帶)、湖泊、濕地、泉、瀑布、峽谷及地縫等10 個(gè)亞類(lèi)的地質(zhì)遺跡。其中共發(fā)現(xiàn)天坑54處、溶洞316處、豎井23處、漏斗25處、其他地質(zhì)遺跡109處。
天懸天坑俯視圖
01
漢中天坑群的區(qū)域密度有多大?
漢中天坑群地質(zhì)遺跡資源主要分布于寧強(qiáng)禪家?guī)r、南鄭小南海、西鄉(xiāng)駱家壩和鎮(zhèn)巴三元4個(gè)天坑群區(qū)域。
寧強(qiáng)禪家?guī)r天坑群
區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)天坑5處、豎井9處、溶洞104處、其他42處,分布于禪家?guī)r、毛壩河、二郎壩、巴山、大安、陽(yáng)平關(guān)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。天坑分布密度為四大天坑群里最小一處,雖然該區(qū)域天坑分布密度較小,卻有著被法國(guó)探險(xiǎn)家讓·波塔西以及袁道先院士譽(yù)為世界最美天坑的地洞河天坑,是漢中天坑群中兩個(gè)超級(jí)天坑之一。
寧強(qiáng)禪家?guī)r天坑群巖溶臺(tái)原區(qū)天坑密度圖
南鄭小南海天坑群
區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)天坑23處、豎井6處、溶洞97處、漏斗25處、其他地質(zhì)遺跡25處,分布于小南海鎮(zhèn)及黎坪國(guó)家地質(zhì)公園范圍內(nèi)。分布密度最大的區(qū)域是在大埡巖溶臺(tái)原上北東—南西向2.2km,北西—南東向1.4km,約3km2的巖溶區(qū)內(nèi),該巖溶區(qū)超越全球所有天坑群區(qū)域分布密度,成為當(dāng)之無(wú)愧的世界上天坑分布最為密集的區(qū)域。
南鄭小南海天坑群——大埡巖溶臺(tái)原區(qū)天坑分布密度圖
西鄉(xiāng)駱家壩天坑群
區(qū)內(nèi)共已發(fā)現(xiàn)天坑7處、溶洞26處、豎井4處、其他14處。其中6個(gè)分布于細(xì)辛壩巖溶臺(tái)原面上,其天坑分布密度達(dá)到了驚人的6處/10km2,是漢中天坑群中天坑分布密度第二大的區(qū)域。
西鄉(xiāng)駱家壩天坑群——細(xì)辛壩巖溶臺(tái)原區(qū)天坑分布密度圖
鎮(zhèn)巴三元天坑群
區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)天坑19處、溶洞89處、豎井4處、其他地質(zhì)遺跡28處。其中三元鎮(zhèn)雙河村附近東西長(zhǎng)4km、南北寬5.5km,約22km2的巖溶臺(tái)原區(qū)就集中分布有天坑9個(gè),分布密度達(dá)4個(gè)/10km2。亦為目前世界已知天坑群中分布密度較大的區(qū)域。
鎮(zhèn)巴三元天坑群——雙河村巖溶臺(tái)原區(qū)天坑分布密度圖
02
漢中天坑群規(guī)模有多大?
直徑規(guī)模
漢中天坑群中有2個(gè)屬超級(jí)天坑,約占世界已知27個(gè)超級(jí)天坑的4%;大型天坑7個(gè),占13%;常規(guī)天坑45個(gè),約占 83%。另有23處直徑小于100m的漏斗或豎井等,表明漢中天坑群內(nèi)以大型天坑和常規(guī)天坑為主,兩者共占96%。
深度規(guī)模
已調(diào)查的54處天坑中,最大深度不足100m者有28個(gè),占總數(shù)的52%, 超過(guò)100m者為26個(gè),占總數(shù)的48%, 其中介于100~200m者17個(gè),占總數(shù)的31.5%,200~300m者4個(gè),占總數(shù)的7.5%,而大于300m者5個(gè),占總數(shù)的9%。位于鎮(zhèn)巴縣三元鎮(zhèn)雙河村的圈子崖超級(jí)天坑以最大深度380m位居漢中天坑群各天坑深度之首,天坑群中絕大多數(shù)天坑平均深度與最大深度大致呈正相關(guān)。
坑口投影面積規(guī)模
漢中天坑群已發(fā)現(xiàn)調(diào)查的54處天坑中,口部投影面積小于5000m2的有11處,占比20%。5000~10000m2的有16處,占比30%。10000~50000m2的天坑有21處,占比39%。大于50000m2者有6個(gè)(地洞河天坑、禪家?guī)r天生橋天坑、白崖天坑、暗河天坑、圈子崖天坑、消洞天坑),占比11%。
03
漢中天坑群的形態(tài)特征如何?
平面形態(tài)
天坑平面形態(tài)與形成天坑之初的地下河大廳形態(tài)有較大關(guān)系,因?yàn)榻^大多數(shù)天坑是由地下河大廳崩塌而來(lái),而地下河大廳又是沿著斷裂或者若干組節(jié)理發(fā)育的巖石薄弱帶形成,加之后期天坑所遭受的構(gòu)造應(yīng)力作用不同,使得天坑平面形態(tài)呈現(xiàn)渾圓、類(lèi)橢圓、不規(guī)則多邊形等多種樣式。
典型天坑平面形態(tài)示意圖
剖面形態(tài)
剖面形態(tài)主要由坑壁和坑底的形態(tài)共同控制。根據(jù)天坑的發(fā)育演化階段所對(duì)應(yīng)的天坑剖面形態(tài),有甕狀型,即青年期天坑,剛剛度過(guò)天窗期,仍處在崩塌擴(kuò)容階段;直筒型,即中年期天坑,形態(tài)成熟、穩(wěn)定,保持著典型的天坑形態(tài);漏斗型,即老年期、消亡期天坑,地下河萎縮直至消亡,天坑坑壁不斷后退呈現(xiàn)漏斗化;階梯型,即由多期次崩塌造成。
典型天坑剖面形態(tài)示意圖
04
天坑的成因基本類(lèi)型有哪些?
就國(guó)內(nèi)外目前的研究結(jié)果來(lái)看,天坑有兩種成因類(lèi)型,即起源于地下水流溶蝕崩塌作用的崩塌型和起源于地面水流沖蝕、侵蝕作用的沖蝕型。就其分布與常見(jiàn)性來(lái)說(shuō),以崩塌天坑占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),沖蝕天坑則較為罕見(jiàn)。漢中天坑群也主要是由這兩種成因類(lèi)型形成的。
崩塌天坑
是指可溶性巖層的被溶蝕侵蝕集中發(fā)生在地下深處,大量的物質(zhì)為強(qiáng)大的地下水動(dòng)力系統(tǒng)(主要是地下河道)所輸出。在特殊的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件下,地下漸進(jìn)式的崩塌及塌陷物的被溶蝕作用持續(xù)而不止,直至整個(gè)地下空間出露地表而形成。崩塌天坑形成過(guò)程受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)由較強(qiáng)→趨弱→平穩(wěn)的宏觀控制,經(jīng)歷三個(gè)階段,即地下河溶洞大廳階段、地下大廳形成與崩塌階段和天坑形成與后期改造階段。
崩塌天坑發(fā)育演化三大階段
沖蝕天坑
分布極少,天坑外圍缺少典型的例如峰叢洼地等巖溶地貌,坑口地形較低并位于地面溝壑下游的末端;峭壁上有懸掛的瀑布,或瀑布水流的沖蝕痕跡和灰華垂簾等;天坑是自地表向地下深處逐步發(fā)育的,物理沖蝕作用的“鑿井效應(yīng)”與地下水道的溶蝕與輸出功能相輔相成,共同導(dǎo)致沖蝕天坑的形成和發(fā)展。
地洞河天坑坑壁
05
漢中天坑群的發(fā)育特征有哪些?
天坑發(fā)育地層
漢中天坑群與我國(guó)南方天坑群多發(fā)育在古老而堅(jiān)硬的碳酸鹽巖地層中。即便是同樣發(fā)育在二疊紀(jì)地層中,但大石圍天坑群發(fā)育在較純且沉積厚度較大的棲霞組和茅口組灰?guī)r中,漢中天坑群卻發(fā)育在含有大量相對(duì)隔水層(硅質(zhì)條帶)的吳家坪組、陽(yáng)新組灰?guī)r中,發(fā)育難度更大。可就是這些看似阻礙天坑發(fā)育的細(xì)小隔水層,卻造就了漢中天坑不同于其他地區(qū)天坑所特有的優(yōu)美天坑瀑布。
九重臺(tái)瀑布
天坑發(fā)育地貌
漢中天坑群中各天坑發(fā)育地形地貌極為多樣,山頂、山脊峰坡、峰叢洼地、臺(tái)原近平原緩丘、溶蝕洼地、山腳溝谷、寬谷干溝等均有分布。區(qū)內(nèi)大部分天坑切割上述地貌,并且形態(tài)保存相對(duì)完好,同時(shí)各天坑群區(qū)域受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)間歇式隆升,在抬升幅度上可能存在差異。
天坑垂向分布特征
漢中天坑大致分布于4個(gè)高程段:500~1000m的有2個(gè),即位于南鄭小南海天坑群中的吊洞天坑、西溝洞天坑;1000~1500m的有24個(gè),全區(qū)皆有分布;1500~2000m的有24個(gè),除寧強(qiáng)禪家?guī)r天坑群外,其他3個(gè)天坑群皆有分布;2000~2500m的有4個(gè),均分布在鎮(zhèn)巴三元天坑群中。西鄉(xiāng)駱家壩天坑群平均高度最高1761m,南鄭小南海天坑群高差最大(大門(mén)洞天坑與西溝洞天坑高差1422m),寧強(qiáng)禪家?guī)r天坑群除毛家壩天坑靠近陜川界海拔較高外,其余高度最為平均(1064~1299m),鎮(zhèn)巴三元天坑群中各天坑高程間隔在0~100m左右,且分布有世界上海拔最高的超級(jí)天坑—圈子崖天坑(1939m)。
漢中天坑群不僅帶給人們巨大的科考價(jià)值、大自然精雕細(xì)琢的地質(zhì)之美,還有其龐大的規(guī)模展示出的雄渾壯闊,俯視之下,郁郁蔥蔥的林叢百鳥(niǎo)間,一個(gè)個(gè)大小不一、形狀各異的天坑盡收眼底,著實(shí)為漢中這片沃土增姿添彩。
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來(lái)源:三秦地質(zhì),漢中旅游