| jjybzxw | 2024-12-06 13:45 |
 温馨提示： 文末有小小彩蛋，不要错过~ 在中国 有一种山水 它不仅造型百变 还能实现地表与地下的空间转换 它们中 有印在人民币上的桂林山水 （请横屏观看，广西桂林山水，摄影师@黄一骏） ▼  有仿佛异世入口的塌陷天坑 （请横屏观看，重庆奉节小寨天坑，俯瞰如心形，摄影师@李相胤） ▼  有嵌在山谷之中的重重堤坝 （请横屏观看，雪后四川黄龙钙华池，摄影师@朱金华） ▼  还有藏在群山之下的超级洞穴 （请横屏观看，位于中国贵州的洞穴大厅-紫云苗厅，它是世界上容积最大的天然洞厅，由两个洞厅与一段大型廊道共同构成，人们称这种双穹顶结构为“驼峰大厅”，制图@柏榕/星球研究所） ▼  甚至架设在高原之上的天生拱桥 （请横屏观看，西藏孜珠山天生桥，摄影师@王秉瑞） ▼  每一种都截然不同 这就是喀斯特地貌 中国有着世界上 规模最庞大、形态最多样 保存最完好的喀斯特地貌 其中的七处中国南方喀斯特 更是列入了世界自然遗产名录 （请横屏观看，中国主要喀斯特景观分布图；中国的喀斯特世界自然遗产分别是贵州荔波、贵州施秉、重庆武隆、金佛山、广西桂林、广西环江、云南石林喀斯特；制图@陈志浩&刘志鹏/星球研究所） ▼  中国喀斯特为何分布如此广泛？ 又为何如此变化多端？ 或许只有深入其中 才能发现它的答案 01 岩石森林 首先 故事开始于这样一片 裸露的巨石丛林 它整体呈灰色 看起来参差不齐、裂隙纵横 （请横屏观看，清晨的云南石林，摄影师@左夕明） ▼  实际上这是一类 碳酸盐岩 它由碳酸盐类矿物 及海洋生物的钙质骨骼等 经过漫长的时间沉积形成 最早的形成时间可以追溯到数亿年前 在地壳运动的过程中 它们从海底升起 经历沧海桑田、汪洋成陆 （碳酸盐岩的沉积、抬升与溶蚀过程示意；碳酸盐岩是最主要的可溶性岩石，主要由石灰岩、白云岩等组成，制图@刘志鹏/星球研究所） ▼  而中国的碳酸盐岩极为广泛 总面积约344万平方千米 其中裸露出的约91万平方千米 几乎各个省区都有分布 西南地区最为集中 （中国碳酸盐岩分布范围示意，其中不包括海底及海岛出露的碳酸盐岩，制图@陈志浩/星球研究所） ▼  但想要成为喀斯特地貌 光有岩并不够 还需要水的加入 相比其他类型的岩石 碳酸盐岩是可以被溶解的岩石，即可溶性岩 两者相遇会发生奇妙的化学反应 坚硬的岩石竟被溶解、随水流走 这就是岩溶作用 （碳酸盐岩溶解过程示意，制图@柏榕/星球研究所） ▼  由此作用主导形成的地貌 也被称为岩溶地貌 即 喀斯特地貌 如此一来 喀斯特在各地诞生 岩石森林率先登场 凑近看 特别的溶蚀过程 让这些巨石本身千姿百态 （云南石林县石林风景名胜区，摄影师@李睿宁） ▼  如果远远望去，则如剑列阵 这就是石林 在中国 云南的路南石林 面积最大、演化最全面、造型也最丰富 （请横屏观看，路南石林，摄影师@泊云） ▼  如此密集的石林 又是如何形成的呢？ 我们可以看到 流水沿着近乎垂直的岩石裂隙 向下溶蚀，切割岩体 而在积累的土壤下方，溶蚀同样在进行 甚至由于微生物等作用更加强烈 就这样 地上、土下双管齐下 当土层最终被冲刷带走 完整的石柱群暴露出来 便形成了如今我们看到的 石林 （上述岩石裂隙即节理；石林形成过程示意，制图@刘志鹏/星球研究所） ▼  当石林夹杂着氧化铁等物质 还会因此染上红色 成为独特的红石林 （重庆酉阳红石林，摄影师@刘琳） ▼  中国的诸多地区都有石林分布 如重庆万盛石林、贵州思南石林 贵州天星桥石林、福建麟隐石林 四川兴文石林、海南仙安石林等 在一些海拔较高的地区 也能看到石林的身影 那里寒风凌冽 虽然降雨较少 却有冰雪融水拂过岩石 形成犬牙交错的高原石林 （甘南的则岔石林，摄影师@拉玛才旦） ▼  在广阔的碳酸盐岩大地上 水还造就了 一种更加庞大的“岩石森林” 即峰丛与峰林 特别是在气候湿热 且碳酸盐岩层深厚的南方 放眼望去，群山簇拥 （请横屏观看，飞机视角下的桂林，摄影师@笨小航） ▼  这里降水充足 碳酸盐岩地层往往受到强烈溶蚀 初时下蚀成漏斗 后逐渐扩大成洼地 进而将山体分割成峰丛 随着水流汇聚，水网发达 地表水溶蚀作用更加强烈 便诞生了诸多相对分散独立的峰林 （对于这类峰林地貌的演化尚有争议，有研究认为具备一定的演化过程，也有研究认为两者并非不同阶段的产物，而是同时态的不同发育形状。下图为峰丛和峰林演化示意，制图@刘志鹏/星球研究所） ▼  峰丛基座相连 远眺而去 千峰万刃，气势恢宏 （请横屏观看，贵州省独山县的峰丛，摄影师@酷鸟魏建） ▼  峰林则相对独立分散 山麓多平地 一派田园风光 （请横屏观看，云南罗平峰林，摄影师@朱聪） ▼  实际上峰丛峰林并非千篇一律 根据碳酸盐岩岩性、地质构造的不同 山峰峰形也会有较大的差异 在湖北利川 由于构成喀斯特地貌的石灰岩中 泥质含量较高 山峰更容易被侵蚀 而呈现低矮的馒头状 （利川南坪水乡，摄影师@文林） ▼  而在贵州施秉 坚硬耐溶解的白云岩构成山峰主体 喀斯特作用之外 山体多因岩石裂缝而重力崩落 从而形成粗壮雄浑的柱状石峰 施秉本身也因此 入选“世界自然遗产” 被誉为“世界最美白云岩喀斯特” （贵州施秉县云台山，摄影师@磨桂宾） ▼  峰丛峰林之中 我们最常见的还是锥状、塔状 它们在桂林漓江两岸 “江作青罗带，山如碧玉篸[cǎn]” （诗句出自唐代韩愈的《送桂州严大夫同用南字》；桂林阳朔县兴坪古镇漓江峰林，摄影师@陈小羊） ▼  在兴义万峰林 山峦与油菜花海相映成景 （贵州兴义万峰林，摄影师@焦潇翔） ▼  当山峰逐渐退却 平原上有时还会留下零散孤峰 与远处的群峰遥相对应 （广西崇左大新县峰丛峰林，摄影师@酷鸟魏建） ▼  但孤峰并非终点 早在流水蜿蜒、穿梭之时 地下便已形成了另一片喀斯特式山河 02 地下山河 地表之下 流水悄然汇聚 沿着岩石缝隙进入地下 不断延伸、扩张 地表上 我们看到的可能只是 水流下蚀形成的落水洞 甚至不足以让一人进入 但在地下 细小流水已然汇聚成河 （请横屏观看，广西三门海地下河，摄影师@于永乐） ▼  广西都安的地苏地下河 是中国目前已知的最大地下河系 它的总长达241千米 是上海黄浦江的两倍之长 每年超1500毫米的丰沛降水 为它带来充足汇水 流量高峰期一度达到500立方米/秒 相当于每分钟就会有 15个标准游泳池大小的水量倾泻而出 如此流量，地表却难觅踪迹 （地苏地下河的总长包括主流和支流，暗河通道中常有天窗与地表相通；下图为中国主要地下河总长对比示意，制图@柏榕/星球研究所） ▼  而中国已知的地下河超过3500条 仅广西的地下河总长就超过1.3万千米 堪比两条长江的长度 它们时隐时现 常常与地表河系相通 （贵州黔南布依族苗族自治州的惠水县燕子洞，下图可见河流从洞中流出，摄影师@酷鸟魏建） ▼  当地下河在地壳稳定时期 不断溶解、冲刷碳酸盐层 一条条溶洞便随之诞生 有的洞穴 洞道有大半浸泡在水中 是为水洞 船行水中，如梦似幻 （贵州安顺的紫云苗厅地下河；温馨提示：洞穴环境复杂，若无专业人员陪同，请勿擅自探洞；摄影师@周元杰） ▼  也有一些洞穴 非潜水不得入 （广西南宁的白龙洞溶潭，摄影师@周元杰） ▼  然而，很多时候 我们看到的洞穴往往脱离水面 这就是旱洞 这是因为每当地壳剧烈抬升 洞道也随之上升，脱离地下水位 而流水则因重力继续向下冲蚀 直到抬升停止后 又在水平方向上形成新一层的洞道 洞穴层层累积 整体长度则大大增加 因此许多大型的洞穴系统 往往有着多层洞道 继而成为突破人们想象的超长洞穴 （多层洞穴形成过程示意，制图@柏榕/星球研究所） ▼  在洞穴系统内部 各层洞道之间往往还有 倾斜的洞道或垂向的竖井连通 它看起来深不可测 （贵州清镇龙潭洞的竖井，摄影师@周元杰） ▼  但探洞者们只有经过幽暗的竖井 才能抵达更深处的洞穴 当前中国最深的竖井 便是位于重庆天星洞系的汽坑洞 深达1020米 探洞者们需要花上数个日夜 克服低温与黑暗 才能到达竖井的最低点 （重庆武隆的汽坑洞竖井，摄影师@赵揭宇；标注@刘志鹏/星球研究所） ▼  目前中国乃至亚洲的最长洞穴为 绥阳双河洞 2023年探明的洞穴长度 便达到了惊人的409.9千米 这个数字又在2024年刷新 达到437.1千米 相当于贵阳到南宁的直线距离 （超级洞穴长度比较示意，制图@柏榕/星球研究所） ▼  当我们穿过地层看向它 可以发现 3个主要的洞穴发育层 912米的洞穴纵深 115个洞口 共同构成了这个庞大的双河洞群 （以上数据来自2024年双河洞最新考察结果；双河洞的分层有3-5层的观点，目前仍有争议。下图为绥阳双河洞群中的龙潭子水洞，摄影师@周元杰） ▼  中国第二长洞为 武隆三王洞 中国第三长洞为 湖北腾龙洞 （请横屏观看，利川腾龙洞，摄影师@文林） ▼  贵州、重庆、湖北、广西、湖南 几乎包揽了中国的超长洞穴 但中国的喀斯特溶洞却不止于此 在辽宁本溪 千米长的地下河造就了壮观溶洞 居于北京的石花洞 虽然总长不足6千米，却有着8层洞穴系统 位于陕西汉中的禅家岩 洞穴系统之发达，同样远超预期 （请横屏观看，陕西汉中的禅家岩天坑下上层出水洞，摄影师@赵揭宇） ▼  从南至北 复杂而立体的洞穴系统 分布各地 （中国主要喀斯特溶洞分布示意，制图@陈志浩/星球研究所） ▼  除了它巨大的规模 洞穴内部还有造型百态的岩石 同样令人着迷 这便是各类碳酸盐类沉积 与坚硬岩石被溶解相反 这种沉积源自溶于水的碳酸盐类 析出沉积，重返固态 这就好比 长期烧自来水的水壶会积累白色水垢 而用醋等酸性溶液便能将其去除 （洞穴碳酸盐类沉积环境示意，制图@刘志鹏/星球研究所） ▼  于是 水从洞穴顶部滴落 便形成了垂坠于洞顶的钟乳石 在钟乳石的周围 有时还能看见一群细长管状沉积 这就是形似鹅毛管而得名的鹅管 它是钟乳石形成的基础 （贵州黔西县刺猪洞内，石柱、石钟乳、鹅管、石笋密集分布，摄影师@赵揭宇） ▼  当洞顶多余的水滴到地面 石笋拔地而起 有的壮如洪钟 （贵州平塘县硝灰洞，摄影师@周元杰） ▼  有的石笋可以长到数十米 与高楼相当 （贵州黔西县刺猪洞，摄影师@赵揭宇） ▼  如若石钟乳与石笋连接 便成了顶天立地的石柱 洞穴有多高 石柱就有多高 （贵州遵义市道真仡佬族苗族自治县的洞穴，摄影师@李颖乐） ▼  在许多大型的洞穴中 我们还能看到 因水从条形裂隙中流出 从而形成的如同帷幕的石幔 |
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