陜西群伯牛天坑 孫佳騏 攝

天坑，是一個從民間流傳走進科學殿堂的巖溶學專用術語。2001年，我國巖溶地質學家朱學穩(wěn)先生首次將“天坑”一詞帶入學術界，其科學定義為“碳酸鹽巖地區(qū)由溶洞大廳崩塌、或落水洞侵蝕擴大形成的峭壁環(huán)繞、規(guī)?？蛇_數(shù)百米的巖溶負地形。”天坑，是巖溶地區(qū)聯(lián)結地表和地下“最特有的巖溶地貌奇觀”。

有人或許會問，明明形成于地上，為什么不叫“地坑”而叫“天坑”呢？朱學穩(wěn)先生覺得，“天坑”一詞最確切地表達了這種地貌的形態(tài)特征——“天”，特別大的意思；“坑”，指負地形。事實上，“地坑”一詞也已名有所屬，民間俗指黃土地區(qū)的地下窯洞，與南方巖溶地區(qū)的天坑完全不搭。

20年前，全球發(fā)現(xiàn)的天坑數(shù)量僅有79個。如今，得益于高分辨率的衛(wèi)星影像圖，全球發(fā)現(xiàn)的天坑數(shù)量超過300個，其中270多個都分布在我國，所以我國是實至名歸的“天坑大國”。我國的天坑主要集中分布在廣西、貴州、重慶、云南、四川以及陜西，著名的天坑包括四川小巖灣天坑、重慶小寨天坑、廣西大石圍天坑群、陜西漢中天坑群、云南文山天坑群、貴州打代河天坑群等。

四川小巖灣天坑 楊 建 攝

天坑是怎么形成的？過程簡單來講，就是雨水降落地面，侵蝕石灰?guī)r的裂隙形成洞，洞穴漸漸擴大形成地下河，地下河溶蝕搬運，在合適的地方，形成了洞穴廳堂；地下河不斷溶蝕搬運，大廳不斷擴大，直到有一天，洞頂巖石的重量支撐不住，徹底崩塌，形成一個天窗，天窗擴大再擴大，變成四周絕壁環(huán)繞的天坑。

陜西地洞河天坑 趙揭宇 攝

年輕的時候，我一直跟隨朱學穩(wěn)先生從事巖溶洞穴的調查和研究工作。1992年，我在四川興文探洞，進入地下河，滾滾暗河，奔騰咆哮，那個力量石頭都擋不?。?994年，我下探小寨天坑，到地下河邊抬頭仰望，600多米寬的坑口，看起來就像一個井口，“坐井觀天”這個成語，用在這里再恰當不過。

天坑形成之后，空間相對封閉孤立，不充分的陽光加上地下河的水氣，孕育出特殊的小氣候與生態(tài)系統(tǒng)，這樣可能演化出新的物種，或者保留一些珍稀動植物，甚至孑遺物種。在廣西那坡天坑群的調查中，同行的植物學家就發(fā)現(xiàn)了保存完好的原始植被群落，如董棕、蛇根草、爬樹龍、香木蓮、棕櫚樹等，其中國家二級重點保護野生植物董棕群落，林木均高在30米左右，還有高近50米的香木蓮，實屬罕見。

人們或許遠遠低估了天坑的價值。天坑見證了巖溶地貌演化的奇跡，記錄了一段由地下到地表的巖溶地質演化證據(jù)。這是天坑的地學價值所在。天坑形成之后，絕壁環(huán)繞，免受外界干擾而形成其獨特的生態(tài)系統(tǒng)，尤其是在現(xiàn)代地質與氣候變化、生境片段化以及巖溶石漠化的背景下，而成為現(xiàn)代生物的“避難所”。這是其生物學價值所在。此外，天坑四周崖壁圈閉下的“坐井觀天”，與俯視天坑底部的“無底深淵”形成強烈對比，而天坑所依托的壯麗石峰，與特殊生境下的天坑植被，都凸顯了天坑與眾不同的魅力，是其美學價值所在。這些天坑屬性，決定了天坑具有較高的科研與旅游開發(fā)價值。

天坑的形成雖然起始于溶洞，但有溶洞并不意味著就有天坑。天坑的誕生，始于露出地表的那一刻。我國多位巖溶地質專家的研究表明，大部分天坑的演化歷史在距今2萬年到18.9萬年之間，那之前有沒有天坑呢？答案是“有”。但天坑崖壁是最不穩(wěn)定的邊坡，終究經(jīng)受不住歲月的考驗。滄海桑田，那些古老的天坑，全部淹沒在地球演化的歷史之中，我們無緣得見。

作為一種新的巖溶學理論，天坑的研究還處在發(fā)現(xiàn)調查階段，未解之謎還有許多。我們還不知道全球究竟有多少天坑？天坑形成的地質年代仍然充滿了未知數(shù)。雖然我們大致知道天坑的演化路徑，但我們不知道天坑的巨型崩塌與地質運動，比如地震有多大關系？這些都有待我們大膽探索，采用多種技術手段，推動天坑的跨學科系統(tǒng)研究。

本期講述人 張遠海

（文章由亞洲洞穴聯(lián)盟主席、中國地質學會洞穴專業(yè)委員會秘書長張遠?？谑?，中國自然資源報社記者楊旋采訪整理）