走进黑暗世界探访绥阳双河溶洞
2015-09-10李坡
李坡
探测双河溶洞,始于1988年
双河溶洞位于贵州省绥阳县温泉镇境内,目前已实际探测长度达161.788千米,为中国第一长洞。双河溶洞发育于寒武系娄山关组白云岩中,是世界上发育于白云岩中最长的洞穴。
对双河溶洞的第一次考察要追溯到1988年,此次考察对该区域的几个主要洞穴进行了探测,实测长度达25千米。虽然此次考察并没有将这些洞穴相互连接,但从地质、地貌和水文地质上分析,这应该是一个超长的洞穴系统。为此,在20世纪90年代,人们又对该洞进行了几次考察和研究。由于当时的探洞技术和装备的限制,多个洞穴之间仍无法连接。
自2001年起,由贵州省山地资源研究所、贵州省洞穴协会、法国洞穴联盟和法国青年洞穴潜水协会组成的联合考察队开始了对双河溶洞每年一次的考察活动。随着考察活动的不断深入,不但将以前所测洞穴相互连接,一些新的洞段和洞口也不断被发现,洞穴长度不断增加。2007年,双河溶洞长度首次突破100千米,达到106.328千米。2013年,其长度已达151.899千米。
成为中国第一长洞,2014年
随着考察活动的不断深入,考察的难度也在不断加大。双河溶洞还有很多未测洞段有待发现,虽然双河溶洞已知洞口达30个,但是无论从哪个洞口进入,要到达未测洞段都需要4~5个小时,大大减少了有效工作时间。因此,在制订“双河溶洞2014中法洞穴联合考察”计划时,专家们把此次考察的重点放在寻找新的洞口上。根据地质、地貌和水文地质的分析,寻找新洞口的重点区域定在双河溶洞西北面地势较高的辛家湾和东北面地势较高的大湾两地。虽然所寻找的洞穴中大多数没有与双河溶洞连接,但其中的辛家湾凉风洞还是给了大家一个惊喜。
辛家湾凉风洞是一个阶梯状的垂直洞穴,洞口海拔1295米,其洞口段发育于奥陶系的石灰岩中。而此区域的奥陶系底部与寒武系娄山关组白云岩之间有一个5~10米厚的页岩层。由于页岩是不透水的隔水层,水对其又没有溶蚀作用,因此在页岩中一般不会形成洞穴。但是页岩的硬度较小,而且这层页岩的厚度不大,水流的侵蚀作用也有可能将其击穿。所以,水流是否击穿了此页岩层是辛家湾凉风洞是否与双河溶洞连接的关键。
通过几天的探测,在从辛家湾凉风洞洞口垂直下降近300米后,探测人员于2014年12月6日终于发现,水流击穿了该页岩层。因此,辛家湾凉风洞与双河溶洞连接的可能性大大增加。通过对辛家湾凉风洞的延伸方向分析,大家认为其有可能与双河溶洞的龙塘子下水洞的其中一个支洞连接。经过一天的休整和精心准备,12月8日,探测队分两组分别从辛家湾凉风洞和龙塘子下水洞相向探测,并于当天下午顺利会合。
通过此次考察,双河溶洞的长度增加到161.788千米。此次考察还在大路坎洞中发现了一具较完整的大型动物化石,初步判断疑似犀牛化石。另外,在火焰坪洞中还发现了大量疑似羚羊化石。这些化石的种属及生活时间还有待古脊椎动物专家的进一步确认。
实地探测告诉我们,黑暗的洞穴中虽然既没有妖魔鬼怪,也没有大型猛兽,但那里也不是生命禁区。由于洞穴的特殊环境,还有许多动物新种有待人们的发现。双河溶洞及其周边溶洞中常见的动物有斑灶马、马陆、步甲、钩虾、红点齿蟾、蜘蛛、高原鳅等穴居生物,蝙蝠、豪猪、老鼠等半穴居生物。其中已发现的新种有钩虾一种、蜘蛛两种、高原鳅一种及步甲一种。
双河溶洞还未探测的洞段众多,其周边的众多洞穴中也还有和其相连的。从理论上分析,双河溶洞的长度应该超过200千米,亦有可能超过马来西亚的清水洞而成为亚洲第一长洞。
洞穴的成因
走进黑暗的洞穴,若能了解其形成原因,去探访的时候便能做到心里有数。洞穴是人能进入的自然形成的地下空间,从成因上可划分为喀斯特洞穴、侵蚀洞穴、熔岩洞穴和冰洞等。我们常见的洞穴是喀斯特洞穴,也称溶洞。喀斯特洞穴主要发育在碳酸盐岩中,碳酸盐岩的主要成分是碳酸钙和碳酸钙·镁。世界上出露的碳酸盐岩约占陆地面积的20%,主要集中分布在中美洲、环地中海和中国西南。中国的碳酸盐岩出露面积约为50万平方千米。
洞穴的发育和演化过程主要有以下几个阶段:首先是大气降水沿岩石孔隙、裂隙、层面等渗入岩体,并对岩体进行溶蚀、扩大形成地下空洞;随着空洞的逐渐扩大,水流汇集到洞中形成地下溪流或地下河;地下河形成后,在重力崩塌作用、地下河的溶蚀作用、侵蚀作用和搬运作用的共同作用下,使洞腔进一步地扩大;随着地壳的抬升,潜水面下降。地下河及岩体中的其他水流向下渗漏,从而形成新的下层洞道,上、下两层洞之间通常发育垂直洞穴将它们连接,从而形成完整的洞穴系统。
前文提到,水中碳酸与碳酸钙的化学作用是一个可逆的反应。洞穴形成后,岩石中的水流在渗入洞中后,由于温度和压力的改变,水中的钙离子浓度过大而产生逆向反应,即水中的钙离子和重碳酸根反应生成水、二氧化碳和碳酸钙。这些碳酸钙在洞顶、洞壁和洞底等部位沉积下来,便形成了各种形态的钟乳石。由于形成钟乳石的水动力不同及其沉积部位的不同,形成了各种不同的类型,主要有:石钟乳、石笋、石柱、鹅管、石旗、石盾、石帘、卷曲石、边石、云盆、钙板、穴珠、晶花等,以及它们的组合形态。
洞穴是一种自然资源,其用途不仅仅是人们所熟知的观光旅游,还可用于仓储、水资源开发、水能开发、采矿、防空、休闲疗养、科研、教学等。中国是一个洞穴资源大国,但由于开展探测较晚,洞穴资源情况仍不清楚。随着洞穴探测和考察活动的不断开展,有更多的大洞、长洞和深洞必将展示给世人。