喀斯特天坑略论

上世纪80 年代, 人们知道我国四川省兴文县的石海洞乡(石林)风景区有个“ 小岩湾” 的大型喀斯特漏斗, 但多少年来并未引起喀斯特学术界的重视。近年来, 随着这类喀斯特形态在我国南方喀斯特区的一系列重要科学发现, 为我们对这一现象的一般性研究提供了机会。在初步研究的过程中我们认识到, 应该将这类形态从大型漏斗中分离出来, 并命名为“ 喀斯特天坑”(karst tiankeng)。本文是这一研究成果的初步小结, 内容包括:国内外天坑的现有发现;喀斯特漏斗与天坑、天坑定义;天坑的成因类型、形成条件与发育阶段;天坑在科学研究及旅游资源开发中的意义。      

天坑研究现状及有关问题的思考

天坑是近二十年来新发现的一种形成机制、形态景观有别于其他岩溶地质遗迹的独特喀斯特。文中介绍了天坑的发现研究历史、成因研究、分类命名等,并在前人研究的基础上,对天坑定义(概念)和天坑分类命名提出了新的建议,对天坑形成条件、不同自然条件对岩溶地质遗迹种类的控制关系进行了分析。     

侵蚀型天坑演化研究

中国天坑研究学者通过系统调查,确立“tiankeng”作为标准地貌术语,并规范其形态特征,提出塌陷型天坑和侵蚀型天坑两种成因类型。文章以重庆武隆箐口天坑、陕西汉中伯牛天坑、马达加斯加安卡拉那高原的曼格里（Mangily）天坑、巴布亚新几内亚穆勒高原的阿底（Atea）天坑为研究对象,通过对比分析4个天坑（群）发育的地层结构、地貌演化和水文地质特征等,论述侵蚀型天坑系统演化的共性特征,即三元或二元地层结构、深厚包气带和巨大地势差异、覆盖型岩溶分布、覆盖层对雨水的汇聚或夹层对地下水的汇聚等。基于侵蚀型天坑的成因条件,认为其发育阶段可分为:落水洞-竖井（地下河）阶段、侵蚀-竖井状大厅阶段、崩塌-天坑形成阶段和天坑退化阶段,并对侵蚀型天坑演化机理提出新的认识。     

贵州喀斯特天坑的研究现状与展望

基于贵州特殊的地貌地形,采用野外实地勘察、文献数据统计分析法,并结合目前喀斯特天坑的研究报道,对贵州喀斯特天坑发育的地质背景、成因、类型及其分布规律现状进行总结,并对其发展趋势和研究方向提出了展望。结果表明:(1)贵州喀斯特天坑共有25个,按深度和形态规模分类,超级天坑有3个,大型天坑有2个,中型天坑有18个,小型天坑(直径和深度100 m以下)有2个;(2)贵州喀斯特天坑主要以早三叠统永宁镇组、夜郎组,三叠系下统罗楼组加紫云组和三叠系中统小米塘组加凉水井组的不等厚地层为主,包括三叠统厚层块状灰岩、中石炭统及下二叠统厚层块状灰岩地层;(3)贵州喀斯特天坑成因包括塌陷型和冲蚀型两类,以塌陷型天坑为主;(4)贵州喀斯特天坑主要分布于贵州中部、南部、西部以及西北部一带,呈现出从南向北、从西向东,天坑数量逐渐减少,规模由大到小,超级或特大型天坑主要分布于黔南一带。     

特涝(Turloughs)和天坑:与众不同的漏斗

天坑是塌陷漏斗类型中非常极端的一员,并且其关键问题在于是否存在与众不同的"天坑作用",即是否存在纯粹的形态上的差别.在漏斗类型对应的另一端,爱尔兰的特涝群是指那些宽阔的封闭洼地,这些洼地为季节性湖泊.天坑和特涝与波立谷的区别在于天坑和特涝具有较小的体量,而波立谷具有更为平缓的周壁边坡,再者它们的形成过程也有差异.特别是,特涝仅发现于冰川沉积的区域且至少部分是冰川喀斯特形态,而波立谷出现在许多气候带并且位置通常被证明受地质结构的影响.特涝已被欧盟认可为具有特色植物组合的一种特殊的喀斯特形态,虽然除爱尔兰外,这个术语没有被广泛使用.很明显,天坑也存在同样的问题,即大多数天坑分布于中国,以其巨大的体量和特殊的形成过程与塌陷漏斗区别开来.是否将"特涝"和"天坑"列入喀斯特地貌学词汇之列仍存在争论.     

四川兴文小岩湾天坑的形成及其发育研究

天坑是我国学者朱学稳最早提出的,区别于普通漏斗、发育于大型暗河通道上的塌陷地形。根据小岩湾天坑形成的基础条件(沉积环境、气候与水文条件、地区地层条件以及该地的地下河条件)进行分析,并对其发育过程作了深入探讨,研究结果显示,小岩湾天坑完全符合天坑的定义,是一个发育完好并处于的成熟阶段的特大天坑。     

“天坑”的科学发现

日前中国地质科学院岩溶地质研究所朱学稳先生撰写了《“天坑”的科学发现》一文,现摘编如下。你家住在石山(注)区吗?你有没有听说过或在山里见过一种朝天开口、周壁陡峭、坑底深邃和空间庞大的陷坑,那就是喀斯特(karst)现象中的一种极端形态———天坑(tiankeng)。1天坑的发现     

陕西镇巴三元天坑群岩溶地质遗迹特征及成因

汉中镇巴三元天坑群是我国湿润热带—亚热带发现的最北端岩溶天坑群,由4个相对独立的岩溶系统构成。本文总结和整理了陕西宁强禅家岩天坑群地质遗迹分布特点,分析地质遗迹的基本特征及形成原因,分析岩溶形成演化机理。研究表明:该区天坑多数发育在山脊或山顶上,具退化天坑特征。     

兴文地质公园小岩湾天坑地貌地质成因分析及其发展预测

兴文地质公园小岩湾天坑是喀斯特作用形成的塌陷天坑地貌。天坑可视为一个完整的耗散结构系统,从物质与能量输入输出的角度,运用层次分析法定量分析天坑地质成因的各项因素,能计算出各因素对天坑成因的相对重要性。经分析,小岩湾天坑形成的主要因素有岩层岩性、构造运动、气候、生物和水文地质条件。其中厚层石灰岩和构造裂隙是天坑喀斯特地貌形成的物质基础;温度、气压、降水和生物作用对天坑系统进行物质输入,水的运动和新构造运动对天坑系统进行物质与能量输出,根据层次分析法得出目前天坑系统以输出为主、天坑后期地貌为溶蚀盆地。     

直抵地心的巨大漏斗——天坑

何谓天坑？天坑是指具有巨大的容积,陡峭而圈闭的岩壁,深陷的井状或者桶状轮廓等非凡的空间与形态特质,发育在厚度特别巨大、地下水位特别深的可溶性岩层中,从地下通往地面,平均宽度与深度均大于100米,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。通俗地说,连绵的群山中突然裸露出一个巨大的坑洞,从空中俯瞰,好像大山对着天空张开了嘴巴,这种奇异的景观就叫“天坑”。     

陕西南郑小南海天坑群与广西乐业大石围天坑群对比研究

通过对比分析南北典型岩溶地质遗迹大石围天坑群和小南海天坑群,加深了对汉中天坑群的认识。从自然地理背景、地质条件、地质遗迹类型与特征、天坑群发育演化模式等方面,与广西乐业大石围天坑群进行对比,陕西南郑小南海天坑群分布于湿润热带-亚热带最北端,发育于扬子地台区北缘的岩溶台原区。境内天坑、溶洞、竖井、断崖、峡谷、峰丛、洼地、地下河及化学沉积物等地质遗迹集中发育且组合丰富,形成一个由非可溶岩系、地表分水岭组成隔水边界的相对独立的岩溶系统,呈现内源水窗式天坑演化特点,具有很高的学术研究价值和景观价值。     

陕西汉中天坑群形成条件与分布规律

通过对陕西汉中天坑群岩溶地质遗迹的广泛调查和分析,确定了宁强禅家岩、南郑小南海、西乡骆家坝和镇巴三元四个天坑群集中分布区,从地层岩性、地貌、构造等方面总结了汉中天坑群形成地质条件和分布规律,研究认为二叠纪－三叠纪巨厚的碳酸盐岩地层为天坑（群）发育的物质基础,断裂、褶皱构造是天坑（群）形成的控制条件,特别是次级构造决定了天坑发育的具体位置,新构造抬升及湿热的气候为天坑的形成提供了岩溶动力。汉中天坑群水平上呈带状成群分布,垂向上差异较大,1 000~2 000 m居多的空间分布特征。岩溶天坑的形成经历了四个阶段的演化过程。      

大石围天坑群土壤中有机氯农药的分布与富集特征

选择典型的岩溶地区广西乐业大石围天坑群为研究区,采集不同岩溶地形的土壤,利用 GC-ECD 气相色谱仪测定六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)两种有机氯农药的浓度.结果表明,大石围天坑群地表土壤、天坑绝壁土壤、天坑底部土壤以及地下河(洞穴)土壤中的 HCHs 和 DDTs 平均浓度分别为0.06 ng/g 和0.02 ng/g、0.31 ng/g 和0.27 ng/g、0.96 ng/g 和0.28 ng/g 以及0.14 ng/g 和0.10 ng/g.研究区土壤中有机氯农药总检出率为:天坑地表<天坑绝壁<天坑底部<地下河(洞穴),随高程降低而增高;有机氯农药(OCPs = HCHs + DDTs)浓度的空间分布特征为:天坑底部>天坑绝壁>地下河(洞穴)>天坑地表,天坑底部 OCPs 浓度明显高于顶部;因此,大石围天坑呈现明显的有机污染物“冷陷阱效应”     

广西、四川等西南地区地面塌陷成因分析

我国西南地区频繁发生的＂天坑＂现象,在给当地居民生产生活造成较大损失的同时,引起了人们对重大自然灾害的恐慌。广西、四川等西南地区频繁出现的＂天坑＂确切地说是人为活动引起的地面塌陷地质灾害。     

中国的喀斯特天坑

中国有世界上最广大的喀斯特区域,最多样化的喀斯特景观和为数极多的漏斗与洞穴.中国南部在湿热气候条件下发育的峰丛和峰林喀斯特,在全球锥状和塔状(cone and tower)喀斯特类型中,是最具代表性的典型形态.而峰丛喀斯特区则是天坑(tiankeng)的重要分布区域.近十几年来,已有近50个天坑在中国南方的峰丛喀斯特区被发现.主要分布在重庆、广西、四川和贵州境内.目前的研究表明,天坑主要发育在特定的地貌、地质和水文地质环境下,并因此区别于常态的喀斯特漏斗.     

武隆后坪侵蚀型天坑的发现及其科学与旅游价值

武隆县后坪乡的天坑,是世界上首次发现的侵蚀性成因类型的天坑群,2001年3月25日由笔者在现场考察时发现,经2005年10月20日一批国际知名科学家实地考察确认,2006年初已作为世界自然遗产项目由我国政府正式向联合国科教文组织世界遗产委员会(WHC)申报.本文拟对后坪天坑群的科学发现、形成条件、科学价值与旅游价值及其资源保护问题作一初步讨论.     

天坑景观评价模型与指标体系构建

在前人研究的基础上总结了天坑的景观特征,参考旅游资源评价的方法和标准建立了天坑景观评价的概念模型,并依据模型与天坑的特点构建评价指标体系,确立了评价因子与评价指标,运用AHP法得出了评价因子与指标的权重。这是首次从景观的角度研究天坑,对天坑的旅游开发和地质遗迹保护具有一定参考价值,也为进一步建立更加完善的天坑景观评价体系奠定基础。     

重庆奉节天坑地缝景区喀斯特景观特征及其形成演化分析

奉节天坑地缝景区, 位于重庆市东北部, 景区内喀斯特景观总体可概括为天坑、峡谷(含地缝、常态、复合式三种类型)、峰丛洼地、洞穴、象形山、水文遗迹等6大类, 它们以下三叠统大冶组和嘉陵江组的碳酸盐岩地层为物质基础, 或呈线状, 或呈面状, 或呈点状, 有序分布于奉节天坑地缝喀斯特水文系统内, 共同构成一个以目前全球规模最大的天坑及世界上最长的地缝为核心, 峰丛、洼(谷)地、峡谷、洞穴、地下河、地表河等为重要补充, 形态雄伟、典型、幽美、珍稀的奉节喀斯特景观群。同时在对景区喀斯特景观特征及区域地质背景进行分析和研究的基础上, 系统研究和探讨了奉节喀斯特“横纵分异”式的形成演化过程, 并认为它是一个能充分展现天坑、地缝和峡谷喀斯特复杂演化过程和规律的典型代表地, 是全球天坑、地缝和峡谷喀斯特地貌演化的杰出范例。     

四川南部大型喀斯特漏斗和地缝式峡谷

四川南部喀斯特区，特别是长江三峡的右岸地区，近年来发现了多处世界级规模的大型漏斗以及地缝式峡谷等喀斯特奇观。它们是：奉节县兴隆的“小寨天坑”，云阳县龙角的“清水塘龙缸”，兴文县石林的“小岩湾”等漏斗和奉节县兴隆的“天井峡地缝”等。其中小寨天坑的深度和容积在世界同类大型漏斗中均居首位。本文讨论了此类喀斯特形态的特征、形成条件、成因和分布规律。     

陕西宁强禅家岩天坑群喀斯特地质遗迹特征及成因

陕西宁强禅家岩天坑群是汉中天坑群中 4 个相对独立的喀斯特系统之一,位于扬子陆块北缘,发育有多样的地质遗迹。文章通过大量野外勘测,总结出陕西宁强禅家岩天坑群地质遗迹的分布特点,并分析了主要地质遗迹的基本特征及形成原因,以揭示南北过渡带峡谷地貌下喀斯特的形成及演化机理。结果表明:（1）研究区形成了以天坑、台原、溶洞、峡谷以及次生化学沉积物为特色的2大类4类5亚类的地质遗迹;（2）区内喀斯特地貌典型,天坑和溶洞最为发育;（3）受峡谷深切影响,研究区内形成有4个地表喀斯特台原,其均具有相对独立的喀斯特水文地质特征,而天坑和竖井均已进入退化期;（4）在地层、岩性和构造多因素作用下,区内天坑孕育于新构造运动时期。