李坡
探測(cè)雙河溶洞,始于1988年
雙河溶洞位于貴州省綏陽縣溫泉鎮(zhèn)境內(nèi),目前已實(shí)際探測(cè)長(zhǎng)度達(dá)161.788千米,為中國(guó)第一長(zhǎng)洞。雙河溶洞發(fā)育于寒武系婁山關(guān)組白云巖中,是世界上發(fā)育于白云巖中最長(zhǎng)的洞穴。
對(duì)雙河溶洞的第一次考察要追溯到1988年,此次考察對(duì)該區(qū)域的幾個(gè)主要洞穴進(jìn)行了探測(cè),實(shí)測(cè)長(zhǎng)度達(dá)25千米。雖然此次考察并沒有將這些洞穴相互連接,但從地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)上分析,這應(yīng)該是一個(gè)超長(zhǎng)的洞穴系統(tǒng)。為此,在20世紀(jì)90年代,人們又對(duì)該洞進(jìn)行了幾次考察和研究。由于當(dāng)時(shí)的探洞技術(shù)和裝備的限制,多個(gè)洞穴之間仍無法連接。
自2001年起,由貴州省山地資源研究所、貴州省洞穴協(xié)會(huì)、法國(guó)洞穴聯(lián)盟和法國(guó)青年洞穴潛水協(xié)會(huì)組成的聯(lián)合考察隊(duì)開始了對(duì)雙河溶洞每年一次的考察活動(dòng)。隨著考察活動(dòng)的不斷深入,不但將以前所測(cè)洞穴相互連接,一些新的洞段和洞口也不斷被發(fā)現(xiàn),洞穴長(zhǎng)度不斷增加。2007年,雙河溶洞長(zhǎng)度首次突破100千米,達(dá)到106.328千米。2013年,其長(zhǎng)度已達(dá)151.899千米。
成為中國(guó)第一長(zhǎng)洞,2014年
隨著考察活動(dòng)的不斷深入,考察的難度也在不斷加大。雙河溶洞還有很多未測(cè)洞段有待發(fā)現(xiàn),雖然雙河溶洞已知洞口達(dá)30個(gè),但是無論從哪個(gè)洞口進(jìn)入,要到達(dá)未測(cè)洞段都需要4~5個(gè)小時(shí),大大減少了有效工作時(shí)間。因此,在制訂“雙河溶洞2014中法洞穴聯(lián)合考察”計(jì)劃時(shí),專家們把此次考察的重點(diǎn)放在尋找新的洞口上。根據(jù)地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)的分析,尋找新洞口的重點(diǎn)區(qū)域定在雙河溶洞西北面地勢(shì)較高的辛家灣和東北面地勢(shì)較高的大灣兩地。雖然所尋找的洞穴中大多數(shù)沒有與雙河溶洞連接,但其中的辛家灣涼風(fēng)洞還是給了大家一個(gè)驚喜。
辛家灣涼風(fēng)洞是一個(gè)階梯狀的垂直洞穴,洞口海拔1295米,其洞口段發(fā)育于奧陶系的石灰?guī)r中。而此區(qū)域的奧陶系底部與寒武系婁山關(guān)組白云巖之間有一個(gè)5~10米厚的頁巖層。由于頁巖是不透水的隔水層,水對(duì)其又沒有溶蝕作用,因此在頁巖中一般不會(huì)形成洞穴。但是頁巖的硬度較小,而且這層頁巖的厚度不大,水流的侵蝕作用也有可能將其擊穿。所以,水流是否擊穿了此頁巖層是辛家灣涼風(fēng)洞是否與雙河溶洞連接的關(guān)鍵。
通過幾天的探測(cè),在從辛家灣涼風(fēng)洞洞口垂直下降近300米后,探測(cè)人員于2014年12月6日終于發(fā)現(xiàn),水流擊穿了該頁巖層。因此,辛家灣涼風(fēng)洞與雙河溶洞連接的可能性大大增加。通過對(duì)辛家灣涼風(fēng)洞的延伸方向分析,大家認(rèn)為其有可能與雙河溶洞的龍?zhí)磷酉滤吹钠渲幸粋€(gè)支洞連接。經(jīng)過一天的休整和精心準(zhǔn)備,12月8日,探測(cè)隊(duì)分兩組分別從辛家灣涼風(fēng)洞和龍?zhí)磷酉滤聪嘞蛱綔y(cè),并于當(dāng)天下午順利會(huì)合。
通過此次考察,雙河溶洞的長(zhǎng)度增加到161.788千米。此次考察還在大路坎洞中發(fā)現(xiàn)了一具較完整的大型動(dòng)物化石,初步判斷疑似犀?;A硗?,在火焰坪洞中還發(fā)現(xiàn)了大量疑似羚羊化石。這些化石的種屬及生活時(shí)間還有待古脊椎動(dòng)物專家的進(jìn)一步確認(rèn)。
實(shí)地探測(cè)告訴我們,黑暗的洞穴中雖然既沒有妖魔鬼怪,也沒有大型猛獸,但那里也不是生命禁區(qū)。由于洞穴的特殊環(huán)境,還有許多動(dòng)物新種有待人們的發(fā)現(xiàn)。雙河溶洞及其周邊溶洞中常見的動(dòng)物有斑灶馬、馬陸、步甲、鉤蝦、紅點(diǎn)齒蟾、蜘蛛、高原鰍等穴居生物,蝙蝠、豪豬、老鼠等半穴居生物。其中已發(fā)現(xiàn)的新種有鉤蝦一種、蜘蛛兩種、高原鰍一種及步甲一種。
雙河溶洞還未探測(cè)的洞段眾多,其周邊的眾多洞穴中也還有和其相連的。從理論上分析,雙河溶洞的長(zhǎng)度應(yīng)該超過200千米,亦有可能超過馬來西亞的清水洞而成為亞洲第一長(zhǎng)洞。
洞穴的成因
走進(jìn)黑暗的洞穴,若能了解其形成原因,去探訪的時(shí)候便能做到心里有數(shù)。洞穴是人能進(jìn)入的自然形成的地下空間,從成因上可劃分為喀斯特洞穴、侵蝕洞穴、熔巖洞穴和冰洞等。我們常見的洞穴是喀斯特洞穴,也稱溶洞。喀斯特洞穴主要發(fā)育在碳酸鹽巖中,碳酸鹽巖的主要成分是碳酸鈣和碳酸鈣·鎂。世界上出露的碳酸鹽巖約占陸地面積的20%,主要集中分布在中美洲、環(huán)地中海和中國(guó)西南。中國(guó)的碳酸鹽巖出露面積約為50萬平方千米。
洞穴的發(fā)育和演化過程主要有以下幾個(gè)階段:首先是大氣降水沿巖石孔隙、裂隙、層面等滲入巖體,并對(duì)巖體進(jìn)行溶蝕、擴(kuò)大形成地下空洞;隨著空洞的逐漸擴(kuò)大,水流匯集到洞中形成地下溪流或地下河;地下河形成后,在重力崩塌作用、地下河的溶蝕作用、侵蝕作用和搬運(yùn)作用的共同作用下,使洞腔進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大;隨著地殼的抬升,潛水面下降。地下河及巖體中的其他水流向下滲漏,從而形成新的下層洞道,上、下兩層洞之間通常發(fā)育垂直洞穴將它們連接,從而形成完整的洞穴系統(tǒng)。
前文提到,水中碳酸與碳酸鈣的化學(xué)作用是一個(gè)可逆的反應(yīng)。洞穴形成后,巖石中的水流在滲入洞中后,由于溫度和壓力的改變,水中的鈣離子濃度過大而產(chǎn)生逆向反應(yīng),即水中的鈣離子和重碳酸根反應(yīng)生成水、二氧化碳和碳酸鈣。這些碳酸鈣在洞頂、洞壁和洞底等部位沉積下來,便形成了各種形態(tài)的鐘乳石。由于形成鐘乳石的水動(dòng)力不同及其沉積部位的不同,形成了各種不同的類型,主要有:石鐘乳、石筍、石柱、鵝管、石旗、石盾、石簾、卷曲石、邊石、云盆、鈣板、穴珠、晶花等,以及它們的組合形態(tài)。
洞穴是一種自然資源,其用途不僅僅是人們所熟知的觀光旅游,還可用于倉儲(chǔ)、水資源開發(fā)、水能開發(fā)、采礦、防空、休閑療養(yǎng)、科研、教學(xué)等。中國(guó)是一個(gè)洞穴資源大國(guó),但由于開展探測(cè)較晚,洞穴資源情況仍不清楚。隨著洞穴探測(cè)和考察活動(dòng)的不斷開展,有更多的大洞、長(zhǎng)洞和深洞必將展示給世人。