天窗奇观(上)
(2018-03-04 07:12:56)
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地理中国于胜春于毅科学教育杂谈 |
天窗奇观(上)
主持人:于胜春
解
各位好!欢迎收看我们今天的《地理·中国》节目,我是胜春。
俗话说:“不积小流,无以成江海”。的确,大江大河再大也是无数涓涓细流汇集而成的。
比如说,咱们国家的黄河、长江,这些就是发源于西部雪域高原的冰川融水,多次的科考行动已经确立了它们的源头所在地。
然而在我国西南的一些区域有一些并不是很大的河流,要想找到它们的源头却是难上加难。这是为什么呢?
凤山县位于广西壮族自治区西北部,距南宁市300多公里。凤山县境内有一条坡心河,这条河的干流虽然只有40公里长,但却滋养着两岸二十多万百姓。
在坡心河流经的凤山县生活着壮族、瑶族等少数民族同胞,他们世代同饮一河水,坡心河就是他们心目中的母亲河。
与此同时,坡心河还有更为神奇的一面。这就是千百年来人们只知道它是从大山深处的一个神秘洞口流出,却没人知道它发源于哪里。由此,坡心河的身世显得更加神秘。
凤山是一个比较偏僻的小县城,而近些年来随着当地经济的发展,外界的人开始了解并且进入这个区域,其中当然也有很多地质专家。专家们到这儿之后,发现凤山县境内的很多区域属于典型的“喀斯特岩溶地貌”,具有很高的研究价值。
为此,近几年来有不少中外的科考人员都进入到这个区域。他们不仅仅要解开坡心河的谜团,还要揭开这片喀斯特区域的一个又一个的奥秘。
2011年1月,《地理·中国》栏目摄制组跟随地质专家张远海前往广西凤山县进行考察。
张远海,中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员。
在路上,张远海介绍说,坡心河的科考始于1988年。当时一支英国科考队在当地人带领下沿着坡心河逆流而上,进入到坡心河最上游溶洞之后就再也无法前行了。当时的考察结论是坡心河是源自一条巨大的地下暗河,然而暗河有多大?分布有什么规律?却一直是个未解之谜。
张远海还告诉我们,在过去十年间,揭开坡心河源头之谜一直是他考察的重点。
与此同时,这个地区的老百姓普遍长寿的问题也让他很感兴趣。
到达凤山县,跟着张远海我们见到了好几位百岁以上的老人。
【记者:杜娟娟】
阿公阿婆,你们好!您多大年龄了?
【当地居民】
1901年。
【记者:杜娟娟】
阿婆呢?
【当地居民】
同年,我们都同年。
【记者:杜娟娟】
同年啊,也都一百多岁了。那你们这身体那么好,有没有什么秘诀呢?
与这两位110岁的老人攀谈过程中,他们都强调正是由于喝了坡心河的水,他们才能保持健康和长寿。坡心河的水真有这么神奇吗?
张远海告诉记者,到2010年,凤山县常驻人口有20多万,而百岁以上的老人达到69人;80岁以上的老人达到2846人,长寿老人比例远高于全国其他地区,而坡心河的下游就恰恰是著名的巴马长寿之乡。
张远海说,这个地区的人长寿比例高应该不是巧合,但长寿之乡的形成有着很复杂的原因。作为地质专家,他希望从坡心河的地质勘探角度寻找到线索。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
长寿肯定是跟微量元素有关系,它比较神秘的地方是因为在这个长寿源的上游有一条大的地下河,就是我们所说的坡心地下河。也就是说,它这个元素显然跟坡心地下河的河水溶解碳酸盐岩有关系。我也就从它的岩石去寻找这个元素的来源,也寻找水的来源。
从凤山县城向西南行驶30公里,我们来到坡心河地表部分最前端──三门海。所谓三门海,实际上是一个开阔的湖。当地人告诉我们,再向前只能走水路了。
考察队一行人坐着小船沿坡心河继续向上游前进。水面上雾气缥缈,偶尔一位渔民划着竹筏经过,这时远处竟传来了一阵歌声,让人恍惚间到了世外桃源。
走着走着,突然在我们的前方出现了一个幽暗的洞口。张远海告诉我们,这就是20年前英国科考队找到的坡心河的出水口。再向前,坡心河就是地下河了。
【记者:杜娟娟】
您说今天能找到水的源头吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
应该来讲,我们可以找到地下河在这个地方的源头。
【记者:杜娟娟】
噢!
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
我们可以看看它是从哪里流出来?我们要坐下来,安全第一。
【记者:杜娟娟】
好!前面是黑的了吧!
随着光线越来越暗,我们进入到了幽深的洞穴之中。黑暗幽深的洞道让人不自觉地有点心里紧张。因为洞道狭窄,要注意避免磕碰的情况。
没想到前行了十几米,船只刚一转弯就见到了一丝光亮。难道这个溶洞只有这么短的距离吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
前面这里才有一点石钟乳。
【记者:杜娟娟】
这么短就有亮光了吗?
船只又向前行进了十多米,我们的眼前豁然开朗。
【记者:杜娟娟】
这些石钟乳好像伸手就够得着。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对!现在的这个就是一号天窗。
【记者:杜娟娟】
这就是天窗啊!天窗的定义是什么呢?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
天窗是地下河露出地表的空间。
眼前这个巨大天窗的四周都是悬崖峭壁,天窗下的湖面面积大约有四五千平方米。这让记者不禁有些疑惑,这与我们印象中的天窗完全不一样。
【记者:杜娟娟】
我想象的天窗应该是高高的,中间一小点的一个窗户。没想到一进来是这么大一个空间。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对,这个已经叫做天坑了。应该来讲因为它可能就是说崩塌的期次比较多,它最开始的时候也是你所说的那个样子的,应该是一个小小的天窗。
【记者:杜娟娟】
能透光一点的。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
能透过光的,以前应该是这样。
张远海告诉记者,天窗是洞穴发育到一定程度的产物。
喀斯特地区的地表水沿着岩石裂隙流入到岩石体内,由于水的溶解作用形成洞体,而随着洞体的加宽加高,洞顶受重力影响开始崩塌。而崩塌的岩石碎块又被流水冲走,这样便形成了洞厅,之后继续塌陷。
当溶洞或地下河的顶板局部出现塌陷,成为一个直通地面的洞,就像溶洞开了一个通向天空的窗子,故而得名天窗。
张远海在这个天窗进行了样品的采集和数据的测量,这个天窗南北宽有98米;而东西向达到了106米。
张远海告诉记者,天窗和天坑的形成过程大体相似,但学术上认定,窗口直径在100米以下的叫做天窗;超过100米的叫做天坑。
眼前这个景观已经超出了天窗的范畴,成为了天坑。那么,这里就是坡心河的最前端吗?
大家环视后发现,在这个天窗正北方有一个巨大的洞,洞的那一侧仿佛又是一个世外桃源。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
然后我们穿过这个穿洞就到了二号天窗。这种叫穿洞,连接两边光线都能透得进去的地方叫做穿洞。
没想到,两个天窗相距如此之近。
张远海说,天窗在发育成熟的喀斯特地区并不少见,但大多呈单个分布而且规模小。可三门海这个地方不但天窗与天窗相连,并且天窗规模超乎寻常,这在全世界都很罕见。为什么这个地方会有如此密集的天窗群?它们究竟是如何形成的呢?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对于天坑和天窗来讲的话,它必须有一条大的地下河来把它崩塌的物质溶蚀带走,把它的空间扩大。
【记者:杜娟娟】
我们要找到水源的话,也就能够进一步证明这个天窗群形成的原因。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对,可以这么说。
几分钟后,二号天窗已经完全出现在我们的眼前,这个天窗看起来比一号天窗小一些。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
不到200米的距离内我们就看到了两个大的天窗,由此看来应该在这个地方有它特殊的原因。在这个地方应该有好几组的裂隙,另外水动力要很强,才能把这么大规模的崩塌物质溶蚀带走。我们要找到它的主流,现在这就是主流,也就是说我们要看到主流的最前端在哪个位置。
二号天窗西侧有一个不大的洞口,为寻找坡心河的源头,考察队继续乘船进入其中。
一进洞,温度明显上升了几度。定眼观察,洞壁上布满了石钟乳。
【记者:杜娟娟】
没有石头,就是倒影。
船向前方行进了数十米之后,我们眼前又出现光亮。张远海说,我们马上将进入三号天窗。
在三号天窗的洞口上方,我们注意到洞顶的钟乳石都向着有光线的方向生长。难道这些洞穴沉积物也和植物一样有趋光性?
【记者:杜娟娟】
这个就是朝着外面的方向在长。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对,朝着向光的方向,也就是洞外。
【记者:杜娟娟】
石头也能找阳光吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对!
这是生物成因的喀斯特,生物成因的喀斯特我们叫它生物喀斯特,就是说它在向阳光的这面有光合作用。
植物和藻类就在它向光的这面生长,植物在进行光合作用的时候需要二氧化碳。钟乳石在形成的过程当中需要释放二氧化碳,钟乳石溶解碳酸钙之后,它里面的二氧化碳释放出来之后会有次生碳酸钙的沉积。在向光的那一面,植物要吸收它的二氧化碳。这个时候它又释放二氧化碳,它向光面的沉积速率要比背面快,久而久之,石钟乳就朝向光的这一面生长了。
【记者:杜娟娟】
就因为这面它沉积的快,所以朝这个方向长!
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
对!向光是因为沉积快!
【记者:杜娟娟】
我说怎么这个石头怎么能歪着长呢?
进入三号天窗后,我们看到在这一片1000平方米的水面四周全部被石灰岩圈闭起来。水面也很平静,看不出明显的水的流向。那么,这难道就是坡心河的源头吗?
就在这时,船夫告诉我们,前面转个弯有一个洞,当地人都叫藏龙洞。
果然,在三号天窗西北角科考队看到了一个洞口。这里会有什么新的发现吗?
让大家失望的是不但船无法进入,藏龙洞里面的地面已经大量干裂,根本没有水源的踪迹。
不过,当把脚踩在地面上时发现地表非常泥泞,说明含水量非常高。
【记者:杜娟娟】
你小心陷下去了。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
上面好走一点。
再向前没多远,一条涓涓的小河出现在了大家的眼前。这条河虽然很窄,但水流很急,这会是坡心河水的来源吗?一时间大家有些兴奋,张远海很快拿出仪器对这条河水进行检测。
【记者:杜娟娟】
咱们现在测量的是什么数据呢?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
测量的就是这条小河的PH值和它的水温以及电导率,刚才我们在测量主河道的时候,测得它的水温是19.5摄氏度,这条河是17.5摄氏度;主河道的PH值是7.68,这条河是7.89。
【记者:杜娟娟】
那就是说它还不能说就是那条河的一个主流吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
不是,这只是一个支流。从这点来说,都可以确定是小支流。
【记者:杜娟娟】
现在第三天窗这来看的话,除了这一条入水口以外,再没有其他的入水口了吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
应该有。
这个结果让大家都很失望,可就在返回的时候,一位队员发现了洞壁岩石有一个巨大的裂隙。
【记者:杜娟娟】
像仙境一样的,都是蒸气。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
以前没有人进到这里的。
【记者:杜娟娟】
完了,我眼镜看不见了,都结了一层雾气了。
进入新的空间,空气骤然变得潮湿,这里面会有大的暗河存在吗?
大家一路向前,每走一步就会带起一块泥巴,脚下也越来越沉重。
没走多远,一片水面挡住了大家的路。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
太大了。
【记者:杜娟娟】
这会不会是水源呢?
这个水域会是坡心河的源头吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
我们从这里看的话,水并没有流动。因为我们在三门海的洞口看到水是流动的,这个应该来讲是地下河的一段回水,不是这条暗河的源头。我们要找它的源头的话,至少水源要有它流动过来的,所以这个地方的水只是地下河的一段回水。
现在,科考队只能返回三号天窗。路上,张远海转变了思路。既然天窗周边及洞穴中都没有找到大流量的水源,那么,还有一种可能,大的出水口很可能暗藏在水面之下。那么,通过什么方法能够找到藏在平静水面下的出水口呢?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
这要是源头的话,它的离子含量肯定要比别的高;电导率和PH值也要高;温度很显然也要高,这样我们就可以找到它的位置。
张远海说,一般来讲从上游进入天窗的来水温度相对高;离子含量也较高。因此,测定三号天窗四周的水温和几项化学指标就有可能找到坡心河神秘的出水源头。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
这边的电导率还是268,跟洞口那边是一样的。
当我们的小船行进到三号天窗的东南角时,张远海发现了异常。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
现在的温度已经是19.7摄氏度了,刚刚我们看到的是19.5~19.6摄氏度。温度正在变化,说明我们快接近主流的位置了。PH值也变化了,刚才我们在那边是7.88,现在这边到了7.74了,这说明它的水源就在这附近了。
【记者:杜娟娟】
这边的还有变化吗?
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
这边没有了,这边已经没有变化了,这边又回到19.5摄氏度了。
难道张远海选定的这个区域的水面下真的有一条较大的地下河吗?
通过考察,张远海发现三号天窗东南角的水面下很可能有一条地下暗河的存在。那如何才能够进一步得到确认呢?张远海说,只能凭借人工下潜的方式。
水下洞穴科考在各类科考当中危险程度最高,水下科考不仅要求潜水员具备良好的胆量和体能以及丰富的洞穴潜水经验,还需要配备应对各种复杂情况的装备。正因如此,这天,张远海决定与更了解情况的洞穴潜水专家共同合作,完成寻找水下坡心河源头的工作。
他叫让·博塔西,是一位定居中国多年的法国洞穴专家,与很多科研机构都建立联系。当得知张远海一行人在三门海考察时,让马不停蹄赶到凤山前来助一臂之力。
让此次是只身前来,只携带了简便的潜水用品,并没携带氧气瓶及其他潜水设备。
在换上了潜水衣后,一行人又一次向三门海进发了。这次前往能否找到藏身水下的坡心河出水口呢?在前往第三天窗的路上,让告诉我们,水下考察充满着危险。
【记者:杜娟娟】
那每次您下到水下害怕吗?
【法国洞穴探险专家:让·博塔西】
不怕!
水下考察最重要的是你要掌握这门技术,然后一步一步的按照技术去操作。事实上,如果你在地表发生什么情况的话你还不会死,但在潜水过程中,只要发生任何情况你就可能会死亡。
也许正是由于洞穴水下考察危险重重,在接近目的地的沿途,让变得沉默了。
【中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员:张远海】
我们现在来到的就是一号天窗。
【记者:杜娟娟】
注意安全!
让渐渐消失在视线里,水下考察会遇到什么样的情况?会不会有危险?都不得而知。
两分钟后,让突然出现在水面上,这让大家提着的心终于放了下来。可结果怎么样呢?
【记者:杜娟娟】
找到了吗?
【法国洞穴探险专家:让·博塔西】
嗯!找到了!
看着让脸上的笑容似乎表明他有所收获,而接下来让的一番话更是给大家带来了希望。
【法国洞穴探险专家:让·博塔西】
可能地下河道太宽,只能感觉到水微妙的流动,很有可能这条河的主流是从这里流出来的。
稍喘息后,让告诉张远海,下去十几米后,水流明显发生变化并且能够感觉到水温增高。让把握十足地说,这下面一定有一条巨大的暗河,很可能就是坡心河的源头。
这一天,法国专家让·博塔西很兴奋。为什么呢?因为1988年英国考察队前来考察坡心河源头的时候只到达了第三天窗这片水域,没有做进一步的探察,而让·博塔西和张远海此行有了新的发现。
那么,这个幽深的水下是否真的隐藏着一条地下暗河?它会是坡心河的源头吗?要想探知这一切必须要有更为专业的设备,让·博塔西一个人完成不了。就在大家遇到难题的时候,好消息来了!
由美国、澳大利亚、新加坡、法国组成的联合考察队来到了凤山。这些世界洞穴潜水的高手汇集凤山,能不能够找到坡心河水的源头?当地盛传的长寿之谜能不能揭开呢?
好了,感谢您收看我们今天的《地理·中国》节目!我是胜春,明天见!
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2011.6.20