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中国的喀斯特地貌可以有多美? 第1页

  

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(全文配图60+张,总字数5000+,欢迎品鉴,并谢 @云舞空城 邀)

如果用一句简单话来简单形容中国南方的喀斯特地貌,

我大概会用两个超级来概括——

所谓超级风景,是因为天生丽质的喀斯特地貌,带给我们极为丰富的美学体验。

所谓超级工程,则因为勤劳勇敢的中国人,用智慧和汗水不断改造着喀斯特地貌,

从而在极致自然美景的基础上,绽放出更为极致的人造美景。


喀斯特(karst),是水对可溶性岩石改造后形成的一系列地貌,

因西方地理学家最早在南欧的喀斯特高原进行研究而得名,也被称为岩溶地貌。

最常见的岩溶地貌发生在石灰岩/白云岩区域,这两种岩石也被统称为碳酸盐岩。

在中国南方,碳酸盐岩随处可见,水对大地的改造持续上演。

大地溶蚀、山岳重塑,新的景观不断产生。

它们便被统称为中国南方喀斯特

其分布面积高达55万平方千米,涉及湖北、湖南、四川、重庆、贵州,云南、广西、广东等多个省市自治区,是世界上规模最大、最壮观的喀斯特地貌分布区

桂林山水云南石林、重庆武隆的天坑、天生桥、贵州荔波水上森林、以及九寨沟黄龙的钙华堆积,一众名声在外的超级风景都是它的家族成员。

近年来,在这片不断溶蚀的大地之上,还密集建立起一个个超级工程。

例如桥梁隧道占到总里程74%的宜万铁路,从谷底到桥面高达565米的北盘江大桥,

以及口径达500米、世界最大单口径的射电望远镜中国天眼(FAST)等等。

可是,你有没有想过,

中国南方喀斯特

为什么会拥有如此众多的美景?

又为什么会出现

如此众多的超级工程?


Ⅰ. 缘起

数亿年前,中国南方还是一片汪洋。

大量海洋生物的钙质骨骼以及其他碳酸盐类物质不断沉积,

形成了总累积厚度超过10千米的碳酸盐岩地层。

在随后的岁月里,沧海桑田、汪洋成陆

巨厚的碳酸盐岩在一次次地质运动里,从海底逐渐抬升为陆地。

加上中国南方气候湿热,每年1000-2000mm的降雨不断落下,

水流流量大、流速快,水中的二氧化碳与碳酸盐发生化学反应,

碳酸盐被溶解,并随着流水流走。

无数次的化学反应积少成多,居然开始重塑地表的样子。

四道超级风景也即将逐一诞生


Ⅱ. 超级风景

水流沿着岩石表面流动,溶蚀出凹槽;

凹槽愈溶愈深,中间突出的部分愈发尖削高大,如同30-40米的微型山峰,

第一道超级风景“峰”就这样诞生了。

万千“峰”群铺天盖地,又好似一片岩石森林,因此得名石林。

在重庆,万盛石林如同一簇簇石质火炬指向苍穹

一些碳酸盐岩在沉积时,因夹杂了氧化铁等物质而呈现紫红-红褐色

在湖南,一部分呈红色的碳酸盐层经流水溶蚀与风化剥蚀之后,

发育出了独特的古丈红石林

在云南,石林呈剑状、塔状、柱状等等,形态丰富,千变万化。

方圆400平方千米,有如刀墙剑阵,组成了声名赫赫的云南石林

但中国南方的石林又何止于此?

它们散布各处,数量不低于40处,

就像一簇簇刀枪剑戟,骄傲的直指苍穹。


石林之外,另一种“峰”更加庞大。

极厚的可溶性岩石区域,水流切割出连绵不绝的群峰,

如果山与山之间基座相连,则被称为峰丛


在广西大化县七百弄,486平方千米的范围内分布着9000多座800米以上的石峰,

平均每平方千米18.51座,是世界上密度最大、数量最多的喀斯特峰丛

从高处俯瞰,千峰万刃排山倒海,气势恢宏。

当峰丛进一步溶蚀,基座被切开,

山与山之间变得相对独立散布,则被称作峰林。

广西桂林漓江两岸,正是典型的喀斯特峰林地貌,

疏密有致、挺拔秀立。

日出时分,云海蒸腾,如在仙境

然而,人们以为桂林山水甲天下

殊不知,类似桂林山水的景象绝非鲜见

全国喀斯特峰林峰丛分布总面积高达14万平方千米

相当于一个安徽省大小。


在云南,罗平县的一座座喀斯特山峰,

圆润得如同小馒头、小豆包

丘北县普者黑,喀斯特峰林层层叠叠,构成了一幅天然水墨画。

在贵州兴义市万峰林,近两万座奇峰翠峦,

组成了长200多千米、宽30-50千米的超大喀斯特峰林,

气势磅礴,景观奇特。

当峰林继续溶蚀,许多山峰消失无踪

广袤的平原上有时会徒留一座山峰,是为孤峰

从峰丛到峰林,再从峰林到孤峰,

中国南方大地上,喀斯特山峰拔地而起、群峰竞秀,

如教科书般展现了峰丛峰林演化的典型模式。


与此同时,流水的溶蚀还开启了地下世界的大门

南方充沛的降水通过各种缝隙、孔洞进入地下,

制造出巨大的溶洞与地下河系统。

这便是中国南方喀斯特的第二道超级风景


目前,流量在50升/秒以上的地下河,在中国南方已知超过2800条,

仅广西的地下河总长就超过1.3万千米,相当于两条长江的长度

如此庞大的地下河水系偶尔露出地面,会形成壮观的瀑布

“口若悬河”

喀斯特洞穴更是以数十万计,其中实测长度超过5千米的有79个,

长度大于10千米的有26个,深度大于400米的有20个,绝大部分位于中国西南部【3】。

在贵州,流水溶蚀出了长达257.4千米的双河溶洞,

是中国目前已知最长的喀斯特洞穴,长度相当于北京五环路的2.6倍。

洞穴中还拥有地下世界的“殿堂”,即洞穴大厅。

最大者厅高200米以上,面积11.6万平方米,相当于16个足球场。

原本溶解了碳酸盐的水从洞顶上滴下来,

碳酸盐析出并再次沉淀为固体,形成千奇百怪的钟乳石。

如洪钟——

如神灯——

如幽冥世界——


当洞穴的溶蚀继续,洞穴大厅发生坍塌,

第三道超级风景便孕育而生——天坑。

位列全球前三的大型天坑,全部位于中国西南部

在重庆,小寨天坑深达666米,

是目前已知全球最深的天坑,可以将上海“三件套”轻松放入。

(上海三件套:上海金茂、上海中心大厦、上海金融中心)

在广西,乐业县的地下溶洞系统坍塌频发,

天坑数量和密度居于世界前列,堪称“天坑王国”。

从空中俯瞰著名的大石围天坑,巨大的凹陷令人目眩神迷,

其容积达751万立方米,可以盛下半个西湖的水量


如果天坑四周岩壁溶蚀坍塌,还会形成天然的桥梁

人称“天生桥”。

位于湖南张家界的锅灶天坑,其南侧溶蚀崩塌后,

一个跨度达50米的天生桥便诞生了。


至此,水流溶蚀出了山峰,

溶蚀出了地下洞穴和天坑,

但旅程仍在继续——

它裹挟着溶解后的碳酸盐四处流淌,穿过峡谷

穿过森林,

但是岩与水的化学反应并未停止。

在适宜的条件下,水中的碳酸盐因为饱和而再度沉积

这便是第四道超级景观,钙华


著名的九寨沟黄龙即是钙华堆积地貌的代表。

在河流跌水处,碳酸钙堆积形成钙华坝以及瀑布,

给幽深的山谷带来几分灵动。

在高山海子的底部,微生物群落在钙华表面生长,

形成色彩斑斓的湖池,人们给它们起了一个好听的名字,

海子。

由石坝相围而成的钙华池数量众多,

其内藻类生长繁茂,层层叠叠、绚丽多姿。

峰、洞、坑、钙华,这便是中国南方喀斯特的四道超级风景

它们之中最具代表性的部分,相继在2007年和2014年

以“中国南方喀斯特”为名入选世界遗产名录。


作为大自然的创造,超级风景得到了世界的认同

那么超级风景之中,又为什么会诞生出那些令世人惊叹的超级工程呢?


Ⅲ. 超级工程

在印象中,拥有超级风景的中国南方喀斯特区域,人们应过着像桂林一样的田园生活。

然而事实并非如此。

因为大地已经被溶蚀得支离破碎、峰谷密布。

道路阻隔,闭塞落后。

全国14个连片特困地区中,有3个位于喀斯特集中分布的区域。

云南、贵州等地的人均GDP更是曾经常年位居全国末位

俗话说,要致富,先修路。

想要改变这种落后状况,交通是其中的关键。

但是在喀斯特地质条件下修路造桥,是一件难度非常大的事。


首先,群峰连绵、峡谷纵横,

大量路段都需要架桥或穿凿隧道。

其次,桥梁工程多以作为基础,

但脆弱的碳酸盐岩极易溶蚀坍塌,暗洞丛生,难以稳固支撑,

所以必须钻到更深处,同时进行大量混凝土充填加固。

第三,发达的地下河水系会在建设过程中带来大量涌水

严重威胁施工安全和后续运行,必须进行导流,将水排出。


最后,即便建设完成,

一些隐匿的地下洞穴也随时会引发塌陷,毁坏道路。

所有这些,都造成建设和维护的成本大大增加,

所以中国南方喀斯特区域的工程一旦开工建设,

都必将是高难度、高投入、高技术含量的超级工程。


2003年开工的宜万铁路,试图穿越连片的喀斯特区域,

连通湖北宜昌和重庆万州,然而直到2010年才得以建设完成。

7年间,平均每年只能推进50余千米。

这段总长仅有377千米的铁路,共有隧道159条、桥梁253座,

桥隧相加占全部里程的74%

其中,长达10千米的齐岳山隧道历经6年才打通,相当于一天推进5米


宜万铁路桥梁的桥墩,平均高度达到50米,墩高超过100米的桥梁5座,

最高的主墩达128米,相当于40多层楼,为当年世界铁路桥梁墩高之最

堪称“云中筑路”。

宜万铁路还穿越20余条暗河,100余处大型溶洞,

战胜了100余次严重地质灾害,至少20名工人付出生命的代价,

平均每千米投资6000万元,是青藏铁路的两倍,

被称为中国铁路史上最难修的铁路。

2008年,作为普速铁路的宜万铁路尚未修完,

穿越南方喀斯特的第一条高速铁路,从贵阳到广州的贵广高铁,

便也已开工建设。


它全长857千米,隧道长度却占了464千米,相当于有一半穿行于地下。

这已经不是修高铁,而是在修建“超级地铁”。

虽然有一半在地下穿行,贵广高铁的标准却并未降低。

沿线通讯信号全面覆盖,不仅可以正常接打电话,

刷微博、玩微信、上知乎也统统不在话下。

2010年开工建设的贵昆高铁同样不容小觑。

仅是在贵州境内,就有隧道92座144千米,桥梁126座63千米,

相当于每100千米就有77.5千米的桥梁和隧道。


铁路之外,公路建设也是奇迹不断。

为跨越峡谷,2005年开建的沪昆高速坝陵河大桥

用6.5万吨钢材,25万立方米的混凝土,80万个螺栓组,

让大桥跨度达到1088米。

在高山峡谷区修建如此大跨度的桥梁,为世界建桥史上的首次。

但是一山更比一山高,一桥更比一桥长。

2013年开建的贵瓮高速清水河大桥,

以1130米的主跨度,打破了坝陵河大桥的记录。

同年开建的杭瑞高速北盘江大桥则在另一个指标上发起冲击,

其桥面到谷底的垂直高度达到565.4米,相当于近两百层楼的高度

为世界桥面最高的桥梁。

从桥上俯瞰,

奔腾汹涌的北盘江渺小如一握溪流。

这是中国南方喀斯特区域桥梁建设的黄金年代。

截止到2017年年底,仅贵州一省便在喀斯特高原上,架起了2.1万座公路桥梁,

世界高桥前100名中有46座在贵州,

称其为“桥梁博物馆”毫不为过。


这些公路桥梁穿云入霄,

在溶蚀的大地上虎踞龙盘,在峰丛与洼地间连通四方。

对喀斯特运用最巧妙的超级工程,

当属近年声名大噪的中国天眼(FAST)。

这是一个接收面积相当于30个足球场的大型射电望远镜,

超大的口径,令选址成为首要破解的难题


喀斯特峰丛间的洼地拥有天然的碗型结构,可以降低工程建设成本。

在经过反复比较后,峰丛洼地最终脱颖而出。

2016年9月25日,FAST终于贵州的大窝凼洼地落成。

从规划到建好历时22年,从开工到完成历时5年半,

“中国天眼”徐徐张开眼眸,开始探究宇宙深处的奥秘。

从此成为世界上最大的单面口径球面射电望远镜。


Ⅳ. 伟大

这,就是中国南方的喀斯特,秀美,奇峻,艰险,壮阔。

这是一片溶蚀的大地,天来之水洗刷水来之岩,亿万年不曾停歇。

这是一片缺水的大地,地表之水潜入地下深处,千百里难寻踪迹。

秀丽的峰林、魔幻的溶洞,以其奇异和神秘吸引着世界的目光。

大自然在这里创造了超级风景,却也困住了一方水土上的同胞兄弟。

这,就是中国南方的建设场,

一片火热的大地,中国力量修筑超级基建,虽艰险亦无所惧。

一片见证的大地,中国智慧创造工程奇迹,虽繁杂亦不畏难。

飞速的高铁、横亘的长桥,建设者的身影穿梭在峰丛掩映里。

中国人在这里创造了超级工程,为困于贫苦的同胞创造出一个充满希望的未来。

超级风景就这样遇见了超级工程,

共同塑造出一个你前所未见的,

大美中国南方喀斯特。


全文完,感谢阅读。


声明:本文所有照片均已获得摄影师授权,禁止盗用、抄袭,否则必究。

主要参考文献:

【1】王世杰, 张信宝, 白晓永. 中国南方喀斯特地貌分区纲要[J]. 山地学报, 2016(06).

【2】朱学稳. 桂林岩溶地貌与洞穴研究[M]. 地质出版社, 1988.

【3】张远海, 朱德浩. 中国大型岩溶洞穴空间分布及演变规律[J]. 桂林理工大学学报, 2012, 32(1).

【4】杨景春. 地貌学原理[M]. 2001.

【5】李高聪. 中国南方喀斯特地貌全球对比及其世界遗产价值研究[D]. 贵州师范大学, 2014.

【6】尤联元,杨景春. 中国地貌[M]. 2013

【7】张远海, 朱德浩. 中国大型岩溶洞穴空间分布及演变规律[J]. 桂林理工大学学报, 2012, 32(1).


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