天坑，不僅僅是一個“坑”

近日，科研人員在廣西發現一大型天坑群。此次新發現的天坑群，由19個天坑組成，主要分布於廣西百色市那坡縣的城廂鎮和龍合鄉，系目前北回歸線以南發現的最大天坑群。

那麽，什麽是天坑？天坑群又是什麽？天坑有什麽科學價值？天坑群的發現意味著什麽？

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天坑（Tiankeng），又名“龍缸” “石院” “石圍”等 ，是發育在碳酸鹽岩地區的一種四圍岩壁峻峭、深度與口徑均達百米至數百米的喀斯特負地形，具有巨大的容積（100萬立方米以上），底部與地下河系統相連接，是最典型的喀斯特地貌之一。在一定範圍內的若乾個天坑通過地下河系統相互連通，即可形成一個天坑群。

目前國內已發現數十個大型天坑群，主要集中在廣西、貴州、四川、重慶、雲南以及陝西。其中，廣西的“天坑家族”規模最大，如樂業大石圍天坑群，共有29個天坑，也是目前國內最大的天坑群；最新發現的那坡天坑群，有19個天坑；巴馬盤陽河天坑群，發現天坑15個。

天坑是在漫長地質歷史中經過喀斯特作用形成的一種規模最大的個體形態，它的形成與喀斯特水文地質過程及含水層的演化有著密切聯繫。對天坑形成機制及分布與演化規律的研究，有助於人類更加深入地認識喀斯特作用的基本機制，特別是溶蝕、侵蝕和崩塌作用的機制及其相互關係。而這種特殊的大型負地形，還形成了一種獨特的圈閉化生境，對生物多樣性等相關研究也具有重要意義。

可見，天坑是一種喀斯特地區特有的、不可再生的自然奇觀，具有稀少、險峻、奇特、恢弘、壯麗、生態環境獨特等一系列特殊的觀賞價值及感官屬性。

喀斯特天坑有兩種成因類型：塌陷型和衝蝕型。前者由地下強烈的溶蝕和侵蝕作用使岩層發生較大規模的塌頂而出露於地表，此類天坑分布最廣，如樂業天坑群；後者則由地表水集中向地下流入而成，非常罕見，如後坪天坑群。

後坪天坑群（圖片來自網絡）

按規模，可將天坑分為三個等級：直徑和深度都大於500米的為超級天坑，目前僅發現三個，分別為小寨天坑（重慶奉節）、大石圍天坑（廣西樂業）和好龍天坑（廣西巴馬）；300米至500米的為大型天坑；100米至300米的為標準或常態天坑，數量最多。可見，其規模明顯有別於喀斯特地區常見的漏鬥、天窗和豎井等相似地貌形態。

小寨天坑（圖片來自網絡）

天坑主要分布在降水量充沛的熱帶和亞熱帶喀斯特山區，在全球主要有兩大分布片區，即我國南方和巴布亞新幾內亞。此外，在東南亞、中北美、地中海沿岸等世界喀斯特集中連片分布區也有發現。分布在我國南方喀斯特山區的天坑，不僅數量多、規模大，分布還非常集中。

對天坑的系統科學研究起步較晚，目前對其認識還非常薄弱，但近年來越來越受到科學家們的關注。由於世界大型天坑群主要分布在我國，國內學者對天坑的研究最多也最全面，涉及到多方面，主要包括利用宇生核素36Cl對天坑的演化進行斷代（暴露年齡）、天坑形成條件和分布規律探討、生物多樣性調查、汙染物來源判別、旅遊資源價值評估等。

其中，有關生物多樣性的研究最為豐富，包括植物多樣性、動物多樣性、微生物多樣性等，如在漢中天坑群內，新發現了2種陝西省植物分布記錄，即爵床科（Acanthaceae）馬藍屬（StrobilanthesBlume）的城口馬藍（S. flexaBenoist）和小檗科（Berberidaceae）十大功勞屬（Maho年Nutt. ）的小果十大功勞（M. bodinieriGagnep. ）；在樂業天坑群內發現了中國幽靈蛛科貝爾蛛屬 1 新種——張氏貝爾蛛（Belisana zhangisp. nov. ）。

總之，為更加合理地開發利用天坑資源，亟待聯合多學科開展自然和人為活動影響下天坑的生態系統過程及環境效益等相關研究。同時，天坑作為不可再生的獨特資源，是陸地生物的避難所，更是科學家們開展相關研究的天然大型試驗場，需倍加珍惜！

來源：中國科學院地球化學研究所