APP下载

深入龙桥滴下暗河

2005-04-29万新南

大自然探索 2005年5期
关键词:龙桥暗河深坑

1995年8月,由中法岩溶专家组成的一支科学考察探险队在重庆奉节发现了一条巨大的地下暗河。到2004年8月,历经10年艰辛的实地探查,人们终于找到了这条暗河的源头,初步弄清了河道结构、延伸位置以及暗河出口,并确认是一条世界级的特大暗河。

本刊特约这支中法科考探险队的中方队长万新南教授撰文,为我们讲述科考探险历程并介绍这一奇特的地下世界。

“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复还”,这是古人描写地表江河的绝妙诗句,也是现实大江大河汹涌澎湃、奔流不息的真实写照。但鲜为人知的是,在坚硬完整的岩石中,在常人不能到达的地下深处,也有滔滔东去、滚滚南行的“地下大河”,这种天然的“地下河”在水文地质学中称之为“暗河”,百姓有时也称之为“阴河”,它是隐藏于地体深部,在地下真实流淌的长河。

初探暗河

中国灰岩出露面积为世界之最,各国岩溶洞穴专家都向往在中国进行岩溶洞穴科学研究。1995年,中法专家首次合作,组建了第一支联合科考队,对重庆奉节兴隆地下暗河进行科学考察。笔者作为中方队长参加了这次科考探险。

7月30日,科考队从重庆奉节出发,考察三峡地带的岩溶发育规律。当时那里的交通还十分不便,科考队一行18人,带着一卡车的装备与行李,由陆路—水路—陆路,多次变换交通工具,花了5天5夜,才到达了兴隆。在兴隆考察了20多天后,在兴隆的南边发现了一个巨大的岩洞,它高80余米,宽20余米,处于一个半封闭的巨大山体下,一条长约10余千米的地表长河从这个洞口钻入地下,不知去向。

我们为此兴奋不已,通过对卫星资料与有关地质、水文地质资料的综合分析,预测一条世界级的地下暗河可能就在这里。8月22日,科考队组成一支小分队深入洞中,开始了龙桥暗河的“处女探”。

当时入洞的地表河水量很大,必须蹚水入洞。我们带着干粮和矿泉水深入洞中,一路上大部分时间都是在齐腰深的暗河河水中行走,与透明洞穴鱼伴行,偶尔上岸休息。经过5个昼夜的艰难跋涉,终于深入洞内5000米。当我们准备继续向暗河下游挺进时,前方被巨大的树杆与生活垃圾封住了,并有强劲的地下虹吸作用。地下虹吸作用是地下暗河中的一种特殊现象,这是水流在特定位置遇上河道突然变小,水流下泄受阻时产生的快速水流,其动能极大,如果我们强行深入,则会被强劲快速的水流吸入地下深处,后果不堪设想。我们只好带着遗憾原路返回。

此路不通,科考队决定先从外围寻找可能的暗河出口,然后根据入口与出口的相对位置,再寻找地质历史时期留下的海拔高程较高的早期暗河入口或暗河支流入口,也即采用分段突破战术完成整个暗河系统的调查。这一战术十分有效,不久在龙桥暗河以北就发现了另一个可能的暗河系统——三眼洞洞穴系统。大家备受鼓舞,但此时法国专家签证到期,大学开学在即,1995年8月28日,我们不得不结束了历时34天的龙桥暗河初探。

再探暗河

为了揭开龙桥暗河的神秘面纱,1997年、1999年中法专家再次联手两次开赴龙桥。我们采用GPS(卫星定位系统)技术和计算机模拟技术,分析了龙桥暗河在地下展布延伸的走向与暗河可能的出口位置。我们大家分析认为,应先找到暗河的出口,然后在暗河入口与出口之间再寻找地下河道的位置。当地政府和群众给我们提供了许多线索,在他们的密切配合下,我们很快在距入口处30余千米的湖北恩施板桥镇地区找到了可能的暗河出口。

恩施板桥黑洞位于恩施板桥镇的大山脚下急拐弯处,洞高60余米,宽6-8米,我们推测,上游龙桥暗河的水流在地下汇合后从该洞流出,形成了一条更宽阔的地表河。为了证实这种推测,1999年8月我们设计了一次试验,在一个大桶中将法国生产的无毒无害可食用的绿色色素示踪剂溶解于水,然后投放于地表河消失的洞口处,同时在地下河下游可能的出口处的水下设置了多个特制的接收装置。投放示踪剂6天后,我们去收取接收装置,但令人沮丧的是,示踪剂收集装置被当地的小孩当作玩具取走了,试验因此夭折。

2000年,我们意外得知,1999年在中法科考队离开半个月后,恩施板桥黑洞洞口处水色大变,在当地引起了一阵不小的恐慌。水呈绿色,这绿色水流一直延续了半个月。这个消息终于证实了恩施板桥黑洞的确是龙桥暗河出口。

在确定暗河出口后,我们对彻底查清暗河河道位置的信心更足了。2001年8月,中法科学家又组织了一个探险小分队,从暗河出口的恩施板桥黑洞处逆流而上进入暗河,经过艰难的逆游、潜水,深入暗河达3000米。途中,我们遇上了高达百米的巨大地下瀑布,道路被堵,探查再次受阻。

在对收集到的资料进行了多次分析论证后,2001年和2004年我们两度组队再赴龙桥。在这两次考察中,中法专家综合利用了更加先进的GPS定位系统与计算机模拟技术,详细分析暗河发育规律,逐个排查前几年所发现的数百个大小洞穴与龙桥暗河的关系。在排查中我们发现,最有亮点的有三处:龙桥暗河北侧的三眼洞暗河系统,位于龙桥洞与黑洞之间的热云洞,以及鲶鱼洞。于是,我们决定在下一步行动中,将暗河分为上中下游三个重点段进行集中突破。上游集中在雾洞支流和三眼洞支流,中游集中在大深坑,下游集中在热云洞、青蛙洞、鲢鱼洞等,化整为零,分段突破,以期取得理想的效果。

解秘暗河

2004年8月,我们再一次来到龙桥暗河。经过几天艰苦的探查,三眼洞工作片区取得进展。三眼洞暗河系统并不是一条独立的暗河系统,它只是龙桥暗河的一大地下支流。经实测,仅三眼洞支流系统总长就已达15千米。三眼洞洞体高大,大多数洞体剖面高达50到100余米,宽5-30米。结构分上下四层,每一层中又套含巨大而复杂的次级支流体系,盘根错节,纵横交错,有如迷宫。在洞系的最底层的悬崖绝壁下,我们还发现了古代遗迹:古人留下的字迹、锄头和竹篮。在场的法国专家一笔一画地把字模仿下来,带出洞请中国专家辨认,经辨认大意是:“小心,我去河边了”。这些古迹更增添了洞中的神秘色彩。在三眼洞系统还发现了一个吐雾洞(又称阴阳洞),该洞洞口不大,却不间断地吐出阴森大雾,站在洞口就可感觉到洞中刮出的阵阵阴风,令人毛骨悚然。若把加热至30摄氏度的啤酒放在洞口,数分钟后,其温度可下降至12摄氏度左右,有如天然冰箱。

热云洞工作片区也是佳讯频传。热云洞是一个巨大的溶洞,洞口大厅后缘被一巨型岩墙分成两半,形成两股气流,一股热气腾腾,一股冷风飕飕,因而得名。热云洞内部

更是不凡:巨石林立,光滑平整有如武则天的无字碑,直竖在洞体两侧,非常壮观。更令人称奇的是,深入洞内三四千米时,一条流淌的大河横亘在眼前,河道两岸一尘不染的天然石阶有如人工雕凿,队员们戏言,若在此垂钓或谈情说爱,一定别有情趣。

鲶鱼洞工作片区更有重大发现。除了如愿找到了暗河主通道外,在洞体内还发现了大量古人类在洞内活动的遗迹,据考证这些遗迹至少有400年历史,是古人制造简易火药、狩猎、械斗的场所。这些古迹是中国古代人类洞穴活动的见证,也是文明的见证。

更令人称奇的是,在这个溶洞深处,我们还发现了绝世仅有的“溶洞珍珠”。这是一颗纯白色的、局部有斑点的大理石质的溶洞珍珠,直径2.5厘米,球形,镶嵌在钙华体中。令人不可思议的是此珍珠可以在钙华体中转动,却拿不出来,有如中国传统的工艺品蛟龙含珠,珠可在龙嘴里活动,但不能取出,真是巧夺天工。溶洞珍珠的发现者是一位业余洞穴科考队员——刚跨入大学的法国芬妮小姐,为了纪念这一重大发现,我们将其命名为“芬妮石”。这种“溶洞珍珠”与水文地质学家通常称的溶洞珍珠不同。常见的溶洞珍珠只是单个似球状的黑色钙华体,洞穴中到处可见,而这种珍珠在天然条件下难以形成,因此在洞穴中十分罕见,这是在中国发现的第一颗,也是在世界上发现的第二颗。我们把它保留在原处,以便让更多的科考专家能在实地看见它、研究它,还其自然本色。

这种宝石的形成机理非常独特,推测其形成过程可能是:在地下先有一个似球状的小石块如地下河中的微型鹅卵石成为核粒,在水流作用下核粒不断滚动,形成薄层钙质膜,在地质时间的长河中球体被一层又一层地包裹,不断重新结晶,不断滚动“长大”,由土黄色变成白色,最后形成今天我们看见的大理石石质珠体,同时由于它在形成过程中不断滚动,所以就像人工艺雕一样,镶嵌在钙华体中,可活动而不可取出。大自然巧夺天工之妙令人称奇。

我们还在龙桥洞的下游丛山之中发现了一个“大深坑”。大深坑实际上是一口竖井式深洞,深近500米,直径却只有15-20米,十分险峻。当考察队员进入大深坑后,又发现在垂直深达300余米处还有数个平洞,其中一个洞向南延伸,似乎可通8年前(1997年)所发现的湖北恩施板桥境内的雾洞。经过在室内用计算机洞穴软件进行模拟和分析,我们推测,大深坑是龙桥暗河的一个关键部位,它很可能是几条地下管道的交汇点,如果分头从几个洞口入洞,很可能在大深坑处汇合。大深坑的发现标志着龙桥暗河系统整体结构的定位,它将8年前在龙桥以南10余千米处所发现的雾洞联系在一起,划定了龙桥暗阿南支流的准确位置,它与北支流三眼洞系统遥相呼应。

带着这种推测,科考队又兵分两路,一组从湖北境内的雾洞向大深坑方向出发,另一组从龙桥大洞向大深坑方向推进,从早上9时至下午7时,经过大约10个小时的艰难跋涉,两路人马终于在大深坑附近的地下会合了。当然这种会合不是在同一高度的平坦地面会合,而是在高差达80米悬崖的两个平台上遥遥相会。虽然不能直接握手祝贺,但人们站在不同的高度上欢呼致意,以示祝贺。这次会合标志着龙桥暗河考察在跨越了一个又一个难关之后,我们对龙桥暗河结构体系的认识已渐渐完整。

重庆奉节兴隆龙桥暗河可以说是目前在中国经人工实测过的最长的地下河,它位于长江之畔、历史古城奉节县白帝城以东近200千米处,海拔高2000米以上。它穿越奉节与恩施的地表分水岭,是一个典型的复杂多变的完整暗河系统。从入口到出口地面直线距离20千米。由于地下岩层溶蚀性质不同,地下裂隙发育格局不同,使地下河道弯曲起伏、宽窄多变,局部地段甚至奇怪地突然逆向拐弯,河道系统十分复杂。根据目前全部实测数据,龙桥暗河全长约50余千米。

龙桥暗河系统分为三大部分:一是地表入流部分。这部分是在地质历史上已从地下暗河转变为地表水部分,是一条宽5-20米的平整小河,全长10余千米。二是暗河入口与暗河出口。这是两个巨型大洞,入口位于重庆奉节龙桥村,处于半封闭的高山脚下,出口位于湖北恩施板桥镇的开放式大山脚下的黑洞处,排出的水流形成一条宽阔的地表河。三是主河道及其支流系统,包括三眼洞支流与雾洞支流。

相关知识:地下暗河

暗河或地下河在中国西南诸省(主要是石灰岩)地区多处可见,且规模巨大,如广西都安县地苏地下水系、四川筠连县小鱼洞暗河等等,在有石灰岩出露的地方几乎都有暗河,可以说,石灰岩是暗河诞生的摇篮。

暗河不能用长江、黄河这类地表水流的概念把它推想为在地下逶迤奔流、可以泛舟直航的地下航道,暗河比地表河复杂得多,在一条大的地下暗河中,除了具有地下主河道外,它还有众多的地下支流,在主河道上除了可见地下流水外,不少地段还可见数百米落差的地下瀑布跌水、平坦如镜的深潭巨湖,以及可怕的虹吸管流,如果人们误入虹吸管流区,整个身体将被不可逆转的巨大水流柱吸入洞中,绝无生还机会。

一条完整的地下河,也不是人们想像的那样全河段都是潺潺流水,或者涓涓东去、或者滔滔北往。实际上在地下河的一些河段见不到水流,而是一些早已干枯的古地下河道。这是因为现今的地下流水为了适应地质条件的变迁,已经再次迁入更深的地下或者适应了另一个新的地下通道,从而使其成为地下河中的更年轻的地下河。

暗河由断断续续的地下溶蚀了的岩石管道组成,有的地段宽广无比,可并排行行驶8辆大卡车或可容纳万人聚会:有的地段则像“地道战”中的人工窄小巷道,仅容一人勉强通过。暗河作为一个巨大而不规则的地下岩石管网系统,错综复杂,变化万千。由于洪水时大量地表物质冲入河道致使一些河道全部封闭,因此地下河很难追踪与测量,是一种难以捉摸的地下水系统。如果人们没有专业知识、专业手段,没有受过专业训练,贸然进入这种地下河系统,很可能是有进无出,永别尘世。正是这种危险与黑暗,也给人们带来了丰富、神秘的暇想,吸引人们去体验与探索。

暗河的过去,或者说暗河的早期形态是地表沟谷,由于石灰岩地区存在大量的构造裂隙、孔洞等,地表沟谷水沿这些裂隙孔洞不断下渗、溶蚀,最终形成小的水流通道;这些小的地下水流通道逐渐扩展,汇成更大的地下水流系统,最终地表河流被地下河流所取代,并彻底在地面消亡。

暗河的未来,或者说暗河的进一步发展阶段,是天坑、地缝与巨型岩溶石柱群,当地下洞穴、暗河由于地壳抬升,地表与地下水的下切,或地下洞体本身的塌陷,使其出露地表,则可能形成巨大的岩石深坑,学术上称为“天坑”;也可能形成一条很窄、很深、两岸很陡的深溪沟,学术上称为“地缝”。对于迷宫状的暗河系统或洞穴群,则在它们暴露地表后形成一种石林状的峰丛洼地地貌,如云南路南石林与四川兴文石林c若地下水活动十分强烈,则可留下像恩施板桥那样的巨型石柱。

暗河的研究其实是地质环境研究的深化,是全球气候变迁研究的延伸。暗河的发育演化史实际上是全球气候变化史在该地区的微缩。它对地下水资源的开发保护、岩溶地区地上建筑、地下建筑的工程稳定性评价也有十分重要的科学意义与经济价值。

猜你喜欢

龙桥暗河深坑
佘山深坑酒店:深坑之下的“矿·意”美学
广东深坑铜铅锌矿床找矿模式研究
坝美的暗河
游依山寺
古暗河系统差异连通与水淹特征研究
地下暗河
塔河油田暗河油气藏勘探潜力分析
五个小段落组成的自传
泸州龙桥成因考
湖北恩黔高速龙桥特大桥合龙 预计2014年通车