找天坑日记03: 桂林采访岩溶研究所，中国人提出的“天坑”概念

找天坑日记003: 广西桂林，采访岩溶研究所，

中国人提出的“天坑”概念不断深入

@真实探索税晓洁 摄影/文

前续:

广西桂林，岩溶研究所@真实探索税晓洁 摄影

“天坑（TIANKENG）”

继“峰林”、“峰从”之后又一个来自中国的岩溶术语

朱学稳先生@真实探索税晓洁 摄影

2011年8月去桂林采访岩溶研究所采访时才发现，要说清楚天坑是怎么回事，其实并不简单。

之前，我在湖北神农架找老虎，也看到了很多落水洞和草地上的小漏斗，思维很是混乱，我傻傻提问“天坑”命名者朱学稳先生：怎么识别这些？怎么区分天坑、漏斗与竖井？

朱学稳教授说：“天坑，是可充分显示其名称特色的一种喀斯特景观。其含义是宽度和深度不小于100米的塌陷漏斗，并由大型洞穴崩塌而成。”

“天坑需要适当的解释和充分的描述，其定义又必须是地貌学的。所以应该在景观地貌学和形态测量以及其成因与发育，也就是在地貌学和水文地质学背景中，从这两方面加以考虑。”

我听得一头雾水，要朱先生在短时间内给喀斯特知识实在有限的记者通俗地说明白这些问题，实在是个难题。朱先生问我，你知不知道包气带？明不明白外源水？

我还尚未从神农架的密林中回过神来，采访功课做得实在不足，只好报了一摞书回客栈，先去恶补……次日的采访才了有点进展，朱先生指出：

天坑既不是“大型漏斗”，也不是“超级竖井”，而应该是喀斯特形态学中的一个新成员。

长久以来，国际学术界只有大型漏斗（giant doline）一词，对“天坑”这一现象，并无多少科学研究。直到上世纪80年代，随着我国旅游业的发展，重庆奉节小寨天坑和四川省南部兴文县石海洞乡风景区的“大岩湾”和“小岩湾”大型喀斯特漏斗逐渐小有名气，特别是广西乐业天坑群等具有独特性的喀斯特形态在我国南方喀斯特区的不断系列发现，科学家们对其特殊形态和成因深感疑惑，才开始对这一现象进行深入研究。

检索资料，2010年5月31日，遥远的南美洲危地马拉首都危地马拉城突然出现一个深达60米塌陷洞，有目击称一幢3层建筑坠入洞中，至少造成1人死亡，有媒体报道为“天坑”。在此前后，国内媒体上也是“天坑”频现，比如广西贺州、江西南昌、浙江杭州市、四川成都、宜宾、崇州等地也不断有这种地面陷坑出现。

不仅如此，几条高速公路上也出现了这种东西，因为临近传说中的2012，一时众说纷纭。

百度上的“天坑”贴吧，至今仍很热闹，说什么的都有。有人想象力丰富，说天坑就是地底人的武器发射口，是蜥蜴人干的。也有人说不一定用来发射武器，可能是各种各样的通道，战斗对象也不仅仅是ET。还有人说看到天坑，第一反应是气候变暖，再下来想到的就是墨西哥湾的原油泄漏，至少我听到关于出现天坑的消息，都是在墨西哥湾原油泄漏事件发生之后，会不会是原油泄漏之后，海水压力增大，导致地下水流动异常，出现压力增大，冲破岩层，或者改道，使地表塌陷？

还有人认为要从地球收缩来考虑，什么情况下地球会收缩？答案是：冷的时候。因为热胀冷缩。地球为什么会缩？地球的内在燃料不够或者外来能量不够。太阳给的供给不足了？南极冰化了带走了更多的能量？火山喷发带走了很多能量？似乎都有可能！地球上很多地下都有暗流，大约有三米到上百米的水层，石头掉进水里了，就会出现天坑。什么好好的会掉下去？聪明的人会立刻想到“动荡”！也可以理解为地壳的上下动荡！甚至地幔的运动！为什么会上下动荡？热量不足了，或者热量因为别的原因被释放了。地球的热量哪里去了？太阳衰减，黑子增多，供热不足！频繁的日食，光照不足！火山喷发释放了！外星人向抽水一样在抽我们地球的热量！南极冰化了，带走了热量！

后来有专家解释说，这些现象其实应该称为“地陷”。

地陷是地面塌陷，而天坑是一种喀斯特地貌的专属名称，二者并非一个概念。发生地陷的原因其实很简单，就是地下的平衡被打破，地表自然就下沉了。危地马拉的巨洞，据专家分析主要原因可能就是地下管道系统年久失修，长期渗水，在地下掏出一个洞穴，最终导致这个塌陷洞形成。

通常情况下，地底下的水侵蚀地层，带走土石，形成地下空洞，一旦不足以支撑地表重力，就会导致地陷。还有一种情况，有些局部地表靠充斥的地下水维系压力平衡，如果地下水流失，平衡被破坏，地表就会坍塌。暴雨侵袭和过度开采地下水，是导致引发地陷的两个主要原因。

天坑在我国民间并不是一个新鲜东西，在国家测绘地理信息局新开通的“天地图”网站以“天坑”为地名搜索，一下子就能蹦出几百个。假天坑、前天坑、后天坑、天坑槽、天坑垄、天坑小学、天坑湾、天坑窝子、刘家天坑、彭家天坑、雷打天坑、天坑村民委员会等等各种各样，不一而足。

天坑虽然已经在地球上存在了几十万、数百万年甚至更久，但是直到2005年，英国诺丁汉特林特大学Tony WALTHAM教授在英国专业刊物《Cave and Karst Science》用了这样一段话来表述天坑：

天坑是世界上最壮观的喀斯特负地貌，是一种大型塌陷漏斗。天坑概念之所以最近才被引入喀斯特词汇中，是因为大部分石灰岩景观最近才由喀斯特地质学家在中国偏远山区“发现”它们。天坑的“出现”是中国经济发展和基础设施建设的副产品——近几年才修了公路使科学家们接近这些喀斯特地貌。

现在这种地貌已按汉语命名为天坑——大致相当英文的“sky hole”。

——这段话还被刊载在我国权威的《中国岩溶》杂志和美国的Speleogenesis网络期刊上，三家刊物均专门出版了“天坑专辑”。

自此，“天坑作为世界上重要的喀斯特地貌，地位得到确立，名词得到定义。”英国诺丁汉特林特大学Tony WALTHAM教授说。

从此“karst tiankeng”一词及其意义与概念为国际学术界所接受，并获广泛传播。

这一切，都与一位中国人息息相关。

中国地质科学院岩溶地质研究所朱学稳研究员朱学稳与所在的研究集体，历经多年实地考察和研究，提出了“喀斯特天坑”理论体系，使“天坑（TIANKENG）”成为继“峰林”、“峰从”之后，又一个来自中国的岩溶术语。

朱学稳先生@真实探索税晓洁 摄影

我国究竟有多少天坑？还是个谜。

那次采访时的2011年，估计我国已发现的天坑总数近100个。在2005年的桂林国际天坑讨论会上，公布世界上已发现天坑75个，其中我国为49个。这些天坑中特大型天坑有3个，均在中国；大型天坑有16个，9个在中国；56个一般天坑，中国有37个。近年来在我国南方又有多处发现。估计我国已发现的天坑总数近100个。

朱学稳先生说：由此可见，无论是在数量（大于全球之和）、规模、成因类型及集中分布上，我国的喀斯特天坑在世界上均居领衔的地位。他说：“人的真知灼见只能从实践中来。回顾一下1995年发表的那篇文章《四川南部大型喀斯特漏斗和地缝式峡谷》，目前有许多重要的认识都改变了。人们在实践——认识——再实践——再认识这一过程中，应该是处于前进而不是后退的过程。”

那时候经朱学稳团队确认的天坑，分布在重庆、四川、广西、贵州境内，云南曾有报道说发现天坑，后来经他们实地鉴定，结果不是。湖南曾据说也有发现，后来大致是因为太小，可能是竖井，也未确认……采访中，我注意到，按照朱学稳团队这时候的划分，天坑分为特大型（直径和深度大于500米）、大型（300-500米）和一般形（100-300米）。这和他2001年最初定义的50米，有一定出入。

2011年，我曾问：究竟按那个算好？

朱学稳先生说：还是按100米吧。不过，超过50米的，也可以叫小型天坑。

之后，随着天坑数量的不断增多，研究深入，其概念和外延也在不断更新……

朱学稳先生@真实探索税晓洁 摄影

1976年全国唯一的一个专门研究岩溶的研究所——地质矿产部岩溶地质研究所（中国地质科学院岩溶地质研究所）在桂林建立，这也是世界上规模最大的专门进行岩溶研究的研究所，研究所院内耸立我国明代杰出的地理学家徐霞客的塑像。

明代徐霞客就曾在1637年5月30日至1638年5月10日对广西进行了为期一年的考察，留下了20多万字的记录，对岩溶峰林地貌的特点、岩溶区的多潮泉、地下水的连通状况、洞穴的展布范围、洞穴化学沉积形态的多样性等都有相当深入的认识。

近400年前，徐霞客总结出的峰林”、“峰从”概念，如今成为被国际公认的岩溶术语。纵观科学发展史，可以说历史上的任何新的科学发现和人类对自然的了解、认识，总是在不断深化之中。科学的进步，又往往与新的概念的提出直接相关，一个正确的新的科学概念的提出，就会引起一系列重要的发现和认识上的一次相对的飞跃。

广西桂林，岩溶研究所@真实探索税晓洁 摄影

天坑备忘录：

1992 年

朱学稳与英国学者Tony waltham合作，较深入地对四川省兴文县的“小岩湾”、“大岩湾”进行了研究，在双方发表的论文中 , 均将这一形态称作“塌陷漏斗”(Collapsed Doline or Collapsed Sinkholes)、巨型坑(big holes)及世界级规模的大漏斗(World class doline)等。

1994 年夏

朱学稳发现重庆奉节县的小寨天坑和云阳县的龙缸天坑。1994年至1999年间共组织了4次国际洞穴探险活动, 查明了小寨天坑喀斯特水文地质系统的范围及其基本特征。

2000年

广西乐业县发现了大石围天坑群。朱学稳应邀到重庆市武隆的后坪乡考察, 发现了又一个大型天坑 ,命名为“箐口漩坑” 。

2001年10月

朱学稳发表了“中国的喀斯特天坑及其科学与旅游价值”一文 ,首次提出将“天坑”从“大型漏斗”中分离出来 ,并成为喀斯特形态学中的一个新成员———“喀斯特天坑” (karst tiankeng) 。

2004年4月，朱学稳、黄保健、朱德浩和陈伟海撰写的《广西乐业大石围天坑群——发现、探测、定义与研究》一书，以广西乐业大石围天坑群研究为基础，系统论述了天坑理论。

2005年10月

中外国洞穴科学家参与“2005年天坑考察项目”，考察了重庆和广西，参观中国天坑并且讨论形成这种地貌的大环境。

2006年8月

朱学稳和Tony waltham共同署名，发表《天坑释义》一文。

朱学稳和他的团队在研究过程中认识到，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)。研究就此逐步深入，并引起国际同行的重视，朱学稳先生在其发表在《中国岩溶》杂志的论文《喀斯特天坑略论》中回顾说：……Tony WALTHAM博士对于将“天坑”从“大型漏斗”中分离出来，并成为喀斯特形态学中的一个新成员这一提议十分关注，曾多次和他交换资料与意见，并打算将“karst tiankeng ”一词编入大百科全书中，但他对这一喀斯特形态成因的认识尚疑惑不定，指出：“天坑仅仅是大型的普通漏斗，或假设它们是漏斗形成不同机制的表现。”一句话，这是一种可独立命名的喀斯特天坑，还是一种大型的普通喀斯特漏斗？朱学稳的主张是前者，问题延展而言，Tony WALTHAM博士在天坑的形成及其与地下河关系的见解方面，也存在认识差异。

2005年岩溶所组织了一次国际研讨会和大型考察，专家们逐渐有了统一认识，天坑的概念横空出世：天坑是世界上最壮观的喀斯特负地貌，是一种大型塌陷漏斗。天坑概念之所以最近才被引入喀斯特词汇中，是因为大部分石灰岩景观最近才由喀斯特地质学家在中国偏远山区“发现”它们。天坑的“出现”是中国经济发展和基础设施建设的副产品——近几年才修了公路使科学家们接近这些喀斯特地貌。

现在这种地貌已按汉语命名为天坑——大致相当英文的“sky hole”。

——这段话还被刊载在我国权威的《中国岩溶》杂志和英国“Cave and Karst Seience”专业杂志、美国的Speleogenesis网络期刊上，三家刊物均专门出版了“天坑专辑”。此后，“天坑（TIANKENG）”成为继“峰林”、“峰从”之后，又一个来自中国的国际岩溶研究术语。

岩溶所内的徐霞客塑像 @真实探索税晓洁 摄影

2012年3月，天坑被收录在艾斯维尔出版集团编撰的洞穴百科全书中。当时，由于关注点的不同，中外岩溶学术界对于天坑的认识，还有不少分歧。比如从天坑形态学上看，天坑是由直立的周壁环绕而构成的深度和宽度均不小于100m的塌陷漏斗。因此，一个天坑可通过天坑周壁是否存在大部分直立或近直立的岩壁和较大深度来识别。但是，虽然天坑的科学定义限定了天坑的最小尺寸，以此作为天坑的鉴别特征，但最小尺寸并非严格限定在100m。对天坑的定义应该慎重理解，尤其那些非常明显的塌陷漏斗，不能因为其一维尺寸达不到100m而排斥在天坑之外。

天坑的最小容积是界定天坑的另外一个形态数据。当然天坑容积数据仅是一个近似值，因为很难确定天坑环形陡壁的具体位置。以标准的圆柱体或立方体而论，一个最小深度和口径的天坑容积约为0.8Mm3，而标准的立方体容积才是1.0Mm3。这样界定天坑的好处是那些深度超过100m而口径不足100m的天坑，或者口径超过100m深度不足100m的天坑也能包括在天坑定义范围之内。

天坑的测量也是一个分歧，基本共识是：对天坑口径的测量可取天坑边缘陡壁测量，而那些退化的天坑可取近似点测量；天坑深度测量，可分别从天坑边缘最高点和最低点取值，二者取值有时相差甚大，取其平均值，可较好地表达天坑的深度，将地形特点真正反映出来。

广西桂林@真实探索税晓洁 摄影

2016年 陕西汉中天坑群的横空出世，提供了不少样本。

（视频参考：为什么找天坑？航拍资料008 心形天坑 陕西汉中镇巴 2017 05 09）

2018年 在《洞穴百科全书》（第三版）中，经过天坑研讨会专家小组讨论，对天坑定义又作了一些修订，确定天坑定义为：

“The word tiankeng is a transliteration from two Chinese characters “天坑” （tiān kēng in pinyin）， that roughly mean sky hole or heaven pit，or some similar variation on that double theme. Tiankeng is a very large doline formed from cave chamber (s) in carbonate rocks that is more than 100 m deep and wide，and/or has a volume of more than one million cubic meters，a steep profile with vertical cliffs around all or most of its perimeter and is/was connected with an underground cave river.” 相对应的中文定义为，“天坑一词由中文“天坑” 音译而来，即拼音tiān kēng，大致相当于英文的 “sky hole”，或“heaven pit”，或这两个词的一些相似意义的词”；

简单概括来说，目前最新最权威的天坑定义如下：

“天坑是碳酸盐岩地区由溶洞大厅形成的，口径和深度不小于百米，和（或）容积大于百万立方米，四周或大部分周壁陡崖环绕，且与或曾与地下河溶洞相通的特大型漏斗”。

(待续)

@真实探索税晓洁 摄影

前续:

相关视频合集:

（视频参考：84加地面找天坑 寻找扎尕那天坑，二次再飞c最佳 甘肃省甘南藏族自治州迭部县 2016 6 16）