别有洞天·幽深腾龙洞
(2017-12-15 08:26:43)
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地理中国于胜春于毅科学教育杂谈 |
别有洞天·幽深腾龙洞
主持人:于胜春
解
各位好!欢迎收看我们今天《地理·中国》的系列节目《别有洞天》,我是胜春。
我国西南地区是世界上石灰岩最为集中分布的区域,那里的喀斯特地貌呈现出神奇瑰丽的自然景观,也留下了众多的未解之谜。
在湖北利川市的大山深处有一个神秘的洞穴,据说,经常有牛、羊一走进洞口就会消失不见了。因此,这个洞在当地老百姓的心中有一定的神秘色彩。那么,这究竟是怎样的一个洞穴呢?里面到底隐藏着什么秘密呢?
这里是位于湖北省西部利川市的一片山丘地带,平均海拔1100米。群山环抱之中,只见一个规模宏大、深不见底的洞穴赫然屹立,就像猛兽张开的血盆大口,显得阴森恐怖。
【当地居民】
洞里面很神奇,大家都不敢往里面走。
据说几十年前,曾经有两个村民为了寻找丢失的牲畜,拿着火把进入这个洞穴就再也没有出洞。因此很多村民传言,洞里有千丈巨蟒吞吃了进洞的人和牲畜,这个神秘莫测的洞穴让生活在这里的百姓都敬而远之。
【当地居民】
这个洞是没有人进去的,这里面很恐怖、很可怕。
洞穴的附近居住着土家族、苗族等11个少数民族,他们的先辈曾经进入过洞穴,据说里面深不见底,而且会听到各种奇怪的声音。因此他们为这个洞穴起了一个很特别的名字,叫腾龙洞。
【当地居民】
相传洞内以前居住的是一条巨大的龙,然后这条龙飞走了就留下一个驱壳,腾龙洞的名字就是这样来的。
腾龙洞位于湖北省西部的利川市,距离宜昌270多公里、武汉约600公里。
2006年,利川市政府在腾龙洞口举行的直升飞机飞行表演,让很多人通过电视画面目睹过腾龙洞的神奇之处。
圆弧形的洞口足以容纳一座约20层的大厦,因此,直升飞机在这里完全可以上下盘旋、自由出入,洞口之大实属罕见。
【当地居民】
千军万马到里边没问题,坦克车、汽车,包括直升飞机都可以进去。
更让人称奇的是腾龙洞独特的双洞式结构。从空中俯瞰,腾龙洞主洞旁边还有一个副洞,两个洞口之间相距不到80米,就像巨兽的双眼一样仰视天空。这个神秘的洞穴是如何形成的呢?它究竟通向哪里?洞穴里面又是怎样的情况?
上个世纪八十年代开始,利川市政府为了发展当地经济,着手对腾龙洞周围的地形地貌以及地下的洞穴规模和水文情况进行详细的调查。
腾龙洞高大的洞口和独特的双洞式结构吸引了很多专家的目光,中科院地质与地球物理所的洞穴研究专家张寿越就是其中一位。
【中国科学院地质与地球物理研究所研究员:张寿越】
两列甚至三列火车都可以往里走的洞口,壮观就壮观在那里。
当年,张寿越在考察腾龙洞时,由于受时间、季节等方面的影响,留下很多遗憾和未解之谜。他告诉我们,腾龙洞结构复杂、考察难度很大,要想彻底揭开它的身世之谜还需要做大量的工作。
2011年1月15日,《地理·中国》摄制组跟随一支科考队再次前往腾龙洞展开调查。考察队从利川市区出发,前行大约7公里后到达腾龙洞口。
这支科考队由贵州省洞穴协会组织,总共18个人,队员们来自贵州、重庆、湖北等地,还有一位来自英国的洞穴探险家。
高大悬空的洞口让每一个考察队员为之震撼。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
从洞穴发育的岩石大部分都是这种碳酸盐岩。
李坡,贵州洞穴协会副会长。从事洞穴科研二十多年,本次科考活动领队。
李坡告诉我们,一般的喀斯特溶洞都是具有溶蚀力的水对可溶性石灰岩进行溶蚀、冲刷而成。但是,像腾龙洞这么高大的洞口确实非常少见。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
这个洞口的位置高是80多米、宽是60多米,这个洞为什么会形成这么大的洞腔呢?
李坡推测,如此超大规模的洞穴仅靠雨水冲蚀是无法形成的,必定被一股强劲的水流长期冲刷而成。那么,在利川地区有没有这样的水流呢?
李坡打开地图仔细查看腾龙洞周围的地形和水系,他发现在湖北省西部有一条叫清江的长江支流,而腾龙洞正好位于清江的上游位置。
从地图上看,当清江流经腾龙洞时,突然从地表转入地下神秘的消失了。种种迹象表明,造就腾龙洞最大因素的就是清江。但是,眼前的景象却让所有人困惑不解。
腾龙洞的主洞位置看不到任何水流踪迹,旁边的副洞也只有涓涓溪流。如此小的水流量怎么会塑造出神奇高大的腾龙洞呢?为什么形成一干一湿的两个洞口呢?
如果能够探明洞穴内地下暗河的分布情况或许可以解开这些疑问,因此李坡决定对水洞里面的暗河进行考察。
然而此时,一个棘手的问题却摆在大家面前。水洞入口处不远有一个落差30多米的瀑布,平静舒缓的清江水流经洞内之后突然变得湍急汹涌,水面之下暗礁纵横。如果贸然从这里进入洞穴,极有可能发生意外事故,队员们怎样才能进入水洞展开调查呢?
通过单绳下降,科考队顺利进入地下暗河。当科考队前行不到50米,光线渐渐消失,队员们只能依靠头顶的灯光摸索前行。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
这里马上就要到急流了,这个是野外漂流。顶上看看,来!
在这个黑暗世界里将会有什么样的发现呢?大家都在期待。而就在这时,洞穴顶部的一个木头引起了科考队的注意。
这根长约1米的木头横插洞顶,距离科考队队员头顶约4米。在洞穴深处怎么会有木头横插洞顶呢?
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
大水冲下来的,夏天涨水的时候这个洞全部是充水。
李坡告诉我们,横木很可能是丰水期被洪水冲挂到洞内的。横插在洞顶说明当时的清江水水量很大、流速很快,而且填充过整个洞穴。
大家看看我身后的这张照片,虽然看起来有一点模糊、不是很清晰,但是这张照片是在丰水期,当地老百姓在水洞洞口拍摄的,流量惊人的清江水淹没了整个水洞的洞口。
李坡由此推测,腾龙洞的水洞就是由清江冲刷而成。那么,真实的情况是不是这样的?清江暗河在洞里究竟是怎么分布的呢?到底流向了哪里?李坡说,这需要进一步考察水洞的洞穴结构和岩石才能定论。
科考队员们顺着暗河继续前行,大约前行400米后,科考船被一片礁石挡住了去路,队员们只能弃船上岸。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
小心脚下!你拍的时候就别动,拍完了你要走路的时候就开远灯。
队员们行走十分钟后,眼前出现了光线。地下暗河由于岩石阻挡,在这里形成了一个洞穴水潭,挡住了前行的道路。那么,神秘的地下暗河会通向何方呢?李坡指派两名潜水员进入水下考察。
李坡告诉我们,这次潜水的目的是探明地下暗河的分布和走向,搞清楚清江水到底流向哪里?为研究腾龙洞的成因收集资料。但是水下情况千变万化,考察工作能否顺利进行?谁也无法预料。
50分钟以后,两名潜水队员结束水下考察浮出水面,他们向李坡描述了洞穴水潭底部的考察情况。
原来在水潭的底部是一个直径约2米的全冲水管道,队员们向前游行一段距离以后被狭窄的岩缝挡住了去路。经过考察,他们发现这是一个U型管道,清江河水就是通过这个管道流向了远方。
李坡推断,清江水是通过水潭底部的U型管道流向洞穴的深处。那么,它会不会贯穿整个水洞呢?
接下来,李坡和队员们来到水潭深处采集了水样。然后,准备到水洞的出水口进行对比分析。如果两者成分一致,就能证明清江水是塑造腾龙洞的唯一水流。李坡说,科考队下一步的工作就是寻找腾龙洞的出水口采集水样。
考察队从腾龙洞洞口出发,前往出水口位置进行考察。李坡从地图上得知,腾龙洞的出水口叫黑洞,位于利川市的团堡镇,距离水洞洞口直线距离大约16.8公里。由于大雪封山、道路结冰,尽管车辆事先被安装上防滑铁链,在半路上还是遇到了麻烦。
【科考队员】
一二三,一二三,一二三。
队员们使出浑身力气推着车子缓缓前行。
考察队翻过一座海拔上千米高的雪山,耗费了3个多小时之后终于到达了出水口位置──黑洞。
考察队在黑洞的暗河里采集了水样。
尽管历尽艰难,但是水样分析的结果还是让科考队员十分欣慰。经过化验,在出水口采集的水样和在水洞内采集的水样完全一致。这说明,清江水从水洞位置穿洞而过。由此可以证明,形成水洞的幕后推手就是清江。
虽然水洞的成因已经揭晓,但是干洞是怎样形成的呢?它和水洞是相互独立的两个洞穴还是浑然一体的洞穴系统呢?李坡决定对腾龙洞的干洞进行考察。
腾龙洞的干洞位于水洞上方约80米处,其中4公里的洞厅已经被当地政府保护性开发。考察队经过测量以后得知,洞穴面积为200多万平方米。
一个标准篮球场面积为420平方米,200多万平方米的洞穴面积相当于4700多个篮球场的面积大小。
科考队在洞中继续前行,超大的洞厅比比皆是。多姿多彩的石钟乳在灯光的衬托下光彩夺目,仿佛走进了一个地下迷宫。
腾龙洞的神奇之处很多,除了高大雄伟的洞口、一干一湿的两个洞口,还有一个重要的特点就是它的长度。有多长呢?
当年张寿越他们测出的干洞的洞穴长度是52.8公里,后来,中国地质大学的鄢志武教授再次考察腾龙洞,测得的总长度达到了59.8公里,延长了7公里。这还不是最终的数据,新的记录会随着考察的深入被不断地刷新。
由于腾龙洞结构复杂,考察工作就变得更加的艰难。那么,李坡和队员们能不能解开腾龙洞的身世之谜呢?
科考队已经考证腾龙洞的水洞是清江侵蚀冲刷而成,那么,造就腾龙洞干洞的自然之手会不会也是清江呢?李坡说,如果能在干洞里发现水流痕迹和洞穴沉积物就能够证明这个推断。
科考队在干洞不知不觉已经考察了近5公里,结果却一无所获。就在这时,洞腔岩壁上的水纹状痕迹引起了李坡的注意。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
这些像鱼鳞状的,还有像波浪一样的就是水流形成的流痕。
接着,李坡在十几米高的岩洞上也发现了水流波纹痕迹。为此李坡断定,在干洞里曾经流淌的河水流量惊人,至少有十几米深。但是,河水是不是清江水,他们还需要进一步考证。
科考队在洞中又继续前行了近1公里,前方出现了一个支洞。经过测量,李坡发现这个支洞通向了水洞的方向。那么,它会不会和水洞相连呢?
李坡推测如果支洞和水洞相连,说明干洞和水洞同属一个洞穴系统,这将有力证明干洞也是清江冲蚀而成的。那么,事实又会怎样呢?科考队决定沿着支洞进行考察。
科考队前行不到2分钟,队员们进入了泥泞的小水沟。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
不能背不能背,要摔了!你这样,腿踩两边,然后扶着我的背。
科考队员在黑暗中艰难前行,前方将是一个怎样的未知世界呢?队员们都充满着期待。
科考队又前行了200米,队员们脚下踩踏的地块引起了李坡的注意。这些地块面积大约有二十多平方米,颜色很深、质地松软,呈现出非常规则的龟裂状,完全不同于洞中的岩石机理。这些裂纹究竟是怎么形成的呢?又为什么会出现在这里呢?李坡下到水坡的底部,对这片区域进行了勘察。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
这个地方沉积的大部分都是黏土,说明当时这个地方是一个水潭。前面可能洞道比较小,水在这个地方形成了一个水潭。水里面含有一些很细的物质,这些物质就慢慢地沉淀下来,说明这个水潭保留的时间很长,沉积了这么厚的黏土沉积物。
测量的数据让李坡非常吃惊,淤泥厚度竟然达到了2.8米。为什么会在这里形成2.8米厚的淤泥堆积层呢?
李坡解释说,这些淤泥是巨量河水携带的泥沙在洞里经过漫长时间积淀而成的,这些淤泥的出现再次说明干洞里曾经流淌的河水流量非常惊人。
但是李坡告诉我们,仅凭这些淤泥和洞穴内发现的水流波纹痕迹还是无法确定干洞就是清江水冲蚀所造成的,科考队在支洞里继续寻找证据。
队员前行一段距离后,一座几十米高的洞中山丘挡住了队员们前行的道路。经过艰难跋涉,队员们终于登上了山顶。此时,一个更大的挑战摆在了大家面前,在队员们的脚下出现了一个深不见底的竖井。
山丘的四周悬崖峭壁,竖井是科考队前行的唯一通道。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
这是我们的必经之路,必须要从这儿走。
队员们通过单绳下降到达了下一层洞穴。
【科考队员】
这可以听到地下河的声音,听见了吗?
这时,队员们已经听到了哗哗的流水声。难道支洞和水洞的暗河真的相通吗?可是当队员们前行5分钟后,一个洞穴水潭再次挡住了去路。
通过方位测定,这个水潭和之前的水洞受阻地点非常接近。李坡根据经验判断,它们之间很可能是连通的。如果能够证明这一点,就说明干洞和水洞同属一个洞穴系统。那么,事实果真如此吗?
经过水下探测,潜水员发现支洞水潭中的水通过U型管道流向了水洞。李坡说,U型管道有力证明干洞和水洞同属一个洞穴系统,干洞和水洞都是清江造就的,他向我们描述了两个洞的形成过程。
大约50万年以前,流量充沛的清江水首先在腾龙洞干洞穿洞而过。当地壳抬升以后,河水下切。清江水抛弃了原来的洞口,在上层洞口附近找到了一条裂隙形成了另一个通道,这就是我们今天所看到的水洞。
虽然干洞和水洞的成因已经解开,但是还有一个问题困扰着科考队员。清江水是如何掏空山体在腾龙洞形成长达59.8公里的洞穴廊道的呢?科考队决定继续向前寻找答案。
科考队从支洞原路返回,沿着主洞继续前行。在距洞口约7公里的位置,一堆乱石再次挡住了科考队的去路。
李坡告诉我们,地面上这些体积庞大的巨石原先位置在洞穴顶端,由于受到地表水侵蚀加上重力的作用才坠落下来的,这些岩石也许会揭开腾龙洞的身世之谜。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
碳酸钙含量可能在百分之九十以上,这就说明这个地方为什么会形成这么大的洞腔。这与它的岩石成分也有关系,因为它比较纯,水对它的溶蚀就更容易。
通过仔细观察岩石标本,李坡发现洞顶坍塌下来的岩石几乎是纯碳酸盐岩,透水性极强。而洞穴底部的岩石显示碳酸盐岩纯度并不高,透水性相对较弱。为什么同一个洞穴系统出现两种不同纯度的碳酸盐岩呢?李坡把目光转向地层研究。
经过地层的水平测试,李坡发现,腾龙洞很可能是由两个不同时期的岩层组成。正是由于两者的形成年代不一样,导致两个地层的透水性不同,为腾龙洞形成地下长廊提供了必要的条件。
【贵州洞穴协会副会长:李坡】
这个地方的岩层比较平缓,有利于比较长的洞穴发育。
李坡告诉我们,大约一亿多年前,由于沉积环境的不同,利川地区形成了上下两个不同年龄的石灰岩地层。受地壳运动的影响,地层挤压变形,在两个地层之间形成裂隙。位于上面的地层碳酸盐纯度高,容易被水侵蚀;而下面的地层碳酸盐纯度低,透水性较弱,不易被水侵蚀。
因此当清江河水顺着两个地层交界地带的裂隙开始溶蚀,上面的地层不断被水侵蚀、掏空;而下面的地层却相对保持稳定。经过几十万年之后,逐渐形成了长达59.8公里的洞穴廊道。
李坡告诉我们,关于腾龙洞的考察活动远没有结束。他们还将对利川地区的地下暗河进行更深入的考察研究,绘制出详尽的地质资料图提交给当地政府。
在腾龙洞为期四天的科考活动已经结束了,而科考队员所涉足的地方估计还不到腾龙洞总面积的三分之一,这洞穴里还有非常多的奥秘等待着更多的探险者和科学家们去探险和科考。
好了,感谢您收看我们今天《地理·中国》的系列节目《别有洞天》!我是胜春,咱们下期节目再见!
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2011.5.4