地球上最大的“漏斗”——重庆奉节小寨天坑探秘

文/夕诚

天下第一坑

崇山峻岭之间的重庆市奉节县荆竹乡，有一个几乎被世人遗忘的小村庄，世世代代居住于此的百姓都不知道村子的名字该叫什么，所以就叫“小寨”，本意也就是指小村落。

被人遗忘的还有村子里那一眼巨大的深坑，如同一口直通地心的深井，让人望而却步。只因很久以前它就静静地呆在那，当地人习以为常也就不足为怪了。

直到1994年8月,中国地质学会洞穴研究会的朱学稳研究员率领中英联合探险队来到这里进行探险和科考，才揭开了它神秘的面纱，“天坑”开始引起了世人的广泛关注。

此后，提及“天坑”这个词，通常都是特指小寨天坑。2005后，“天坑”这个由中国人定义的术语在国际喀斯特学术界获得了一致的认可，并开始使用“tiankeng”，通行国际。

小寨天坑坑口长626米，坑口宽537米，口部面积274000平方米，在垂向上它是一个双层嵌套结构, 上部坑口呈椭圆形，深320米，然后通过一个坎变成了略呈矩形的形状，长约357米，宽约268米。天坑最大深度662米，总容积1.19亿立方米，目前在世界同类型天坑中居首位，真不愧是天下第一了！

其实，小寨天坑只是此地天坑群中的一个，在它的附近还有6个类似的天坑，而且形成时间比小寨天坑还要早。

有水，才有天坑

要形成天坑，需要的条件极其苛刻,天时、地利缺一不可，只有各种因素巧妙地组合起来才行。

首先，需要有沉积厚度大、质地纯的碳酸盐岩层（石灰岩、白云岩等），岩层厚度至少应为200～300米，若含有任何杂质都可能会扰乱天坑的形成过程。小寨天坑所在的地区碳酸盐岩厚度为1500米左右，为天坑的形成创造了物质条件。

其次，碳酸盐岩层应高于海平面，如果在构造运动的影响继续升高那会更好。只有存在落差，才能在重力的作用下驱动流水下切侵蚀。

第三，要有充足的降水量，它是岩溶作用中物质、能量交换与循环的基本动力,在碳酸盐岩层分布地区有了充足的降水就会不可避免地产生地下河。小寨天坑所在地区多年平均降水量为1300mm，远远高于我国华北平原的多年平均降水量600毫米，为天坑的形成创造了动力条件。

各种条件准备就绪之后，自然的力量就开始了漫长的“挖掘”，直至天坑成形。事实上，在自然界中，同时满足以上条件的地方是非常罕见的，大部分都是在我国西南地区，世界上已经发现了75个天坑，其中有50个都在我们中国。

天坑可以分为两种基本类型：塌陷天坑和侵蚀天坑。大多数情况，地下水的活动都会造成塌陷天坑，强劲的地下水流不断地溶解碳酸盐岩并将其携带运走，在地表尚未有明显变化时地下已经开始出现多处空洞，天长日久，空洞越来越多、越来越大，当某一天上覆岩层无法继续承受时便会塌陷。还有一种情况，由于地下河源头的侵蚀作用，也会形成天坑，如重庆武隆县后坪乡天坑，地面侵蚀作用十分强烈，沟谷纵横如同树枝一样，许多条地表细流汇入到数百米厚的石灰岩层，然后不断下切，直到碰到坚硬的隔水层，就在这地下河的源头，形成了直上直下的坑洞，往往还会有美丽壮观的瀑布。

其实，小寨天坑就是地下河的一个“天窗”。在小寨天坑的底部，至今还在流淌着一条地下河，全长约8.5千米，这条河源自天井峡地缝，一路流淌到达天坑的底部，在此形成一个高差约46米的水瀑，再继续前进，最后从迷宫河峡谷的绝壁上流出。它从头到尾的整体落差达到了364米，平均流量8.77m³/s，最大流量可达174m³/s，正是这条河经年累月的冲刷，才鬼斧神工般地塑造了小寨天坑。纵观天坑的生命史，水的流动扮演了极其重要的角色，可以说：没有地下水，就不会有如此壮观的地质构造。

不过，相对于漫长的地质历史事情而言，天坑的生命是非常短暂的。小寨天坑的形成年代距今也就12.8万年，最初，溶洞形成的时候是“里大口小”，好像是装酒的坛子一样，后来开口慢慢坍塌变大，一直到坑壁成为垂直向下状态，我们今天看到的就是这个样子。可以预测，再继续发展，这些天坑会成为碗状并长满植被的凹陷坑。

有水，也有了生命

自从人们发现了小寨天坑的巨大魅力，越来越多的科学家和探险爱好者来到这里，试图揭开更多的秘密。2000年5月，小寨天坑所在的天坑地缝风景名胜区正式向游人开放，2006年入选为首批《中国国家自然遗产、国家自然与文化双遗产预备名录》。

小寨天坑不仅是世界上最壮观的地质构造之一，而且还具有重要的生物学研究价值。尽管天坑的底部很深，好像一片与世隔绝的空间，但这里却是生机勃勃，目前已经发现了1000多个植物物种，其中包括古老的银杏树，还有许多珍稀动物，如云豹等。

在地下河中，人们还发现了大鲵、大型蝌蚪等洞穴生物，更为奇特的是，这里居然还生长一种眼睛已经退化的鱼——盲鱼。虽然这种鱼儿没有了视觉，但它们依然能够自由自在地在水中游动，不会撞上水草、石块或其它的鱼，能够依靠其它器官的特殊感觉来进行正常的生活，已经完全适应了黑暗的地下环境。

随着人们对小寨天坑的不断关注，大家丰富的想象力也被激发起来，近段时间，就有人认为该天坑很可能曾是地外“智慧生命”的一个工作基地。当然，更多的真相需要更加深入的研究，仅凭主观臆断是不行的。原文载于《科学24小时》2011年06期。