世界最大洞穴:山水洞

1991年的一天,一名伐木工人正行走在越南广平省的风芽—格邦国家公园的中心地带。虽然天空降下大雨,但因为先前他已经多次来过这片自然保护区,所以他没在意观察脚下。突然,他脚下的地面崩塌,整个人向山下滑落。也不知道过了多久,他停止在了一处山坡上。他抬头观望四周,发现一座从未见过的巨大洞穴赫然出现在眼前。从洞穴入口向里观望,深不见底。洞穴深处不断向外弥漫水雾,并传来疾风的啸叫声和河流急速流淌的声音。

之后,这名伐木工人又多次循着原来的路径寻找巨洞入口,遗憾的是却始终没能找到。直到2009年,在一支专业洞穴探险队协助下,他才再次找到巨洞入口。因为该巨洞位于大山之中,洞内又有河流,所以巨洞被命名为“山水洞”。

进一步发现

其实,早在这名伐木工人发现之前,当地人就知晓这里有个巨大洞穴。但因入口陡峭,再加上洞内声响震耳欲聋,所以当地人都不敢进洞探索。自2009年该洞被正式发现后,人们对它又进行了数次大规模考察,每一次都有新发现。

2009年,考察队在距离山水洞洞口3000米处被一面高约60米的巨壁拦住了去路,他们将其命名为“越南巨壁”。2019年,考察山水洞地下暗河的潜水员发现,山水洞的地下暗河与600米外的杭通洞相连。这个发现将山水洞的總容积在此前的基础上又增加了160万立方米。

山水洞洞穴走廊结构图山水洞中的暗河。

目前,人们已经探明山水洞由多个单体洞穴构成,整体纵深超过8900米。山水洞中最大的单体洞穴名为松洞,纵深超过5千米,最大高差200米,最大宽度150米。松洞的横截面积是全世界第二大洞穴——马来西亚鹿洞的两倍左右。

山水洞洞穴是风芽地区喀斯特系统的一部分,由石灰岩(主要成分为碳酸钙)受酸性流水侵蚀形成,形成年代距今500万~200万年。全世界大多数石灰岩洞穴都形成于多孔石灰岩结构中。凉爽的地下水有利于二氧化碳溶解于水中,而致其酸化。多孔的岩石结构有利于酸性的地下水渗入石灰岩层,并逐渐侵蚀石灰岩。经过成百上千万年的侵蚀,山水洞逐渐成形。

洞内奇观

洞穴石球

山水洞中有一些阶梯状结构,名为梯状阶地。在每一层“台阶”中,密集排列着大小不一的石球。石球其实是方解石(碳酸钙的一种稳定形式,不溶于水)结晶,其形成过程类似石笋的形成过程。酸性流水在侵蚀石灰岩的同时,会生成碳酸氢钙——一种易溶于水的化合物。当水中的碳酸氢钙含量达到一定程度时,流水就相当于过饱和碳酸氢钙溶液。过饱和溶液很不稳定,其中的溶质很容易析出。这些流水在从洞穴顶部滴落到地面的过程中只要遇到沙粒等凝结核,就会立刻析出结晶,在沙粒外层形成一层薄薄的方解石层。每次水滴落时,沙粒都旋转一定的角度,因此方解石可以均匀地覆盖在结核上。山水洞中最重的方解石结核重约1千克。除了方解石结核,山水洞中也有大量石笋。最高的石笋达70米。其中一些因为形似狗爪,被命名为狗爪石笋。

阶梯构造中由方解石结晶形成的石球。

落水洞

山水洞内有两个落水洞,较小的名为“当心恐龙”,较大的名为“伊丹花园”。因为山水洞所在的安南山脉降水量大,所以岩石的侵蚀速度很快。有时,石灰岩构造因无法承受上方的重量而塌陷,在洞顶形成落水洞。阳光可以照射到这种落水洞下方区域,因此不少植物在落水洞下方繁衍。离山水洞入口最近的落水洞中主要生长着草本植物和蕨类植物;在更远的第二座落水洞中则有一座微型热带雨林,其中生活着200多种植物。考察人员在这里发现了棒球大小的巨型蜗牛。偶尔有路过的猴子捡起这些蜗牛,并敲碎硬壳吃下。

洞穴顶部坍塌形成落水洞。落水洞下方的植物在阳光照射下蓬勃生长。

断层

在山水洞的顶部和侧壁,可以看到清晰的断层走向。山水洞的走向十分笔直,这在全世界的溶洞中极为少见,这是因为山水洞位于断层边缘地带。断层对控制流水侵蚀方向有重要作用。在山水洞内一处宽约100米的区域,考察人员发现了断层角砾岩的存在。断层角砾岩是断层相接触的两个岩盘挤压、糅合形成的一种变质岩。科学家猜测角砾岩可能帮助控制了洞穴形成的整体宽度。

洪水

2010年,一批考察队员进入山水洞,发现自己2009年在沙地上留下的脚印已经消失不见。莫非洞内曾经遭遇洪水?他们还发现,洞壁上有重新溶解的洞穴沉积物,并且洞中有来自河流的粗砾石。在山水洞南侧,洞壁的下半部分堆积有厚厚的河泥。这些痕迹都表明,山水洞的南侧常年有洪水入侵。

洞内沙滩

在通往“越南巨壁”的途中,进洞探索的人们会经过几个洞内沙滩。那里的沙子颗粒很细,很可能是被地下水搬运到溶洞内的。一般情况下,由于地下水流速缓慢,无法搬运较重的石块,只能搬运较小的沙子,因此随地下水进入溶洞并堆积的主要是质量很小的沙子。

考察隊员在一处洞内沙滩上扎营。

巨大的洞穴内部空间。

高约60 米的越南巨壁。

化石

在山水洞1号营地附近的洞壁上,科学家发现了形成于3亿年前、平均长度10厘米的“四射珊瑚化石”。四射珊瑚是一种十分原始的珊瑚,其外形像号角,因此也被称为“角珊瑚”。山水洞所在区域在3亿多年前还是古特提斯洋的海底。海洋动物的碳酸钙外壳碎屑逐渐在海底沉积,形成石灰岩层,并被逐渐侵蚀形成喀斯特地貌。绝大多数喀斯特地貌在远古都曾经是海底,例如广西桂林阳朔和四川九寨沟。

除了四射珊瑚,山水洞中还出土过海百合化石。海百合是一种生活于奥陶纪的海洋棘皮动物,外形长得像植物,体表覆盖石灰质硬壳。

洞穴壁上的四射珊瑚化石。

洞穴中的生物大多呈白色或透明。

生物多样性

山水洞的微型雨林中栖息着节肢动物、鸟类、蛇、蜥蜴、猴、蝙蝠和狐狸等野生动物。洞内则生活着蚂蟥和蜘蛛。科考人员在洞穴内的河流中发现了几种十分罕见的鱼类和多足纲动物。洞中许多动物都存在白化现象,甚至全身透明,并且几乎没有视力。为了在黑暗的洞穴内探路并寻找食物,许多动物进化出了格外长的触须。

山水洞是一个令人兴奋的发现。它的存在告诉我们,地球上可能还有很多我们尚未发现的秘境。

(责任编辑  王川)

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午10:37。
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