文/馬志飛
地球上有很多洞穴,它們有的深埋于大地深處,有的隱藏在茫茫大海之中;有的高大寬敞如宮殿,有的綿長(zhǎng)蜿蜒如隧道;有的形成于自然塑造,有的出自人類(lèi)雙手。它們形態(tài)千奇百怪,內(nèi)部險(xiǎn)象環(huán)生,吸引著無(wú)數(shù)探險(xiǎn)家。那么,不同類(lèi)型的洞穴各有哪些特點(diǎn)?它們究竟是如何形成的呢?
都說(shuō)“桂林山水甲天下”,即使你沒(méi)有去過(guò),也一定聽(tīng)過(guò)“溶洞、石筍、鐘乳石”這些詞語(yǔ),它們都是典型的喀斯特景觀。雖然世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多同類(lèi)地貌,但要了解“喀斯特”最初的命名地,我們就需要到斯洛文尼亞去看一看。
在斯洛文尼亞與意大利交界處有一座高原名為“karst”,音譯即為“喀斯特”。雖說(shuō)這里是一望無(wú)際的高原,其實(shí)不忍細(xì)看,因?yàn)樗砻鏈羡挚v橫,而且地下到處都是大大小小的空洞,其中最著名的當(dāng)數(shù)斯科契揚(yáng)溶洞。它全長(zhǎng)6 千米,深入地下約200 米,洞中不僅有湍急的地下河、飛流直下的瀑布、視覺(jué)已經(jīng)退化的盲魚(yú),還有許多挺拔的石筍和粗壯的石柱,造型奇特,蔚為壯觀。
沿著斯科契揚(yáng)溶洞向里走去,你會(huì)感覺(jué)它時(shí)而狹窄、陰暗,時(shí)而寬闊、明亮,其中有一個(gè)高約40 米、面積約3000 平方米的大洞,能夠容納數(shù)千人,仿佛一座巨大的音樂(lè)廳。曾有樂(lè)隊(duì)專(zhuān)門(mén)在這里舉辦音樂(lè)會(huì),那繞梁不絕的音響效果令人驚嘆不已。
之所以能形成如此巨大的溶洞,一方面是因?yàn)檫@里分布著大面積的石灰?guī)r,另一方面歸功于數(shù)百萬(wàn)年以來(lái)的流水沖刷。可別小看這些不起眼的小水滴,盡管它們?cè)趫?jiān)硬的石頭面前顯得弱不禁風(fēng),但水滴石穿的力量不容小覷。無(wú)論面積多大的溶洞,都是在悄無(wú)聲息的小水滴侵蝕下形成的。1893 年,南斯拉夫?qū)W者司威依奇考察了喀斯特高原的溶洞之后,首次使用“喀斯特”一詞作為巖溶現(xiàn)象的名稱(chēng),后來(lái)就成了世界各國(guó)通用的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。現(xiàn)如今,地質(zhì)學(xué)家在世界各地發(fā)現(xiàn)了許多大大小小的溶洞,其中比較著名的有我國(guó)貴州的織金洞、越南的韓松洞、美國(guó)的猛犸洞,以及印度尼西亞婆羅洲的鹿洞等。
斯科契揚(yáng)溶洞
貴州織金洞
美國(guó)猛犸洞
墨西哥的奇瓦瓦市有一個(gè)奈卡礦,這里蘊(yùn)藏著銀、鋅、鉛等豐富的礦產(chǎn)資源。2000 年4 月的一天,正當(dāng)采礦工人在地下300 米深處挖掘巷道時(shí),有人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的洞穴,里面到處長(zhǎng)滿了“利劍”,都是半透明狀的柱狀物,置身其中就像是走進(jìn)了一座水晶宮殿。這些“利劍”有的長(zhǎng)在地面,有的長(zhǎng)在洞頂,還有的從側(cè)面的洞壁上冒出來(lái),長(zhǎng)的超過(guò)人的身高,短的也有幾十厘米。雖然這里景觀壯美,但不宜久留,因?yàn)槎磧?nèi)非常潮濕且炎熱(氣溫高達(dá)58℃)。此外,探險(xiǎn)家還在這里發(fā)現(xiàn)了大量的細(xì)菌和病毒等微生物,具有致命的危險(xiǎn)。
最初,有人把洞內(nèi)的“利劍”當(dāng)成了水晶,但經(jīng)科學(xué)家研究后發(fā)現(xiàn)它們都是主要成分為硫酸鈣的石膏。石膏的晶體通常呈板狀,少數(shù)會(huì)長(zhǎng)成長(zhǎng)柱狀,顏色一般為白色。如果混入了其他雜質(zhì),則可能表現(xiàn)為灰色、褐色甚至紅色。而無(wú)色透明的石膏被稱(chēng)為“透石膏”,與水晶相較,它顯得較為脆弱,硬度也與水晶相差甚遠(yuǎn)。
經(jīng)科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),奈卡礦附近的地下有古老的斷層,地下高溫巖漿將周邊的地下水加熱,順著斷層向上涌出,溶解了巖石中大量的鈣和硫酸鹽礦物。隨著溫度不斷降低,熱水中的礦物質(zhì)開(kāi)始結(jié)晶,雖然結(jié)晶的速度極其緩慢,大約每一百年才能增長(zhǎng)一根頭發(fā)絲的直徑,但經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)年的時(shí)間,最大的已經(jīng)長(zhǎng)到了11 米長(zhǎng),直徑4 米,重達(dá)55 噸。如今,這些晶體已經(jīng)停止了生長(zhǎng),這是因?yàn)椴傻V抽水導(dǎo)致洞內(nèi)失去了晶體生長(zhǎng)所需的礦物質(zhì)。而且,長(zhǎng)期暴露在空氣中,有些晶體已經(jīng)被腐蝕甚至產(chǎn)生裂紋。除非洞穴再次被水淹沒(méi),晶體才能繼續(xù)生長(zhǎng)。
墨西哥奈卡礦
瓦特納冰川內(nèi)部景觀
靠近北極圈的冰島是一個(gè)十分美麗的地方,那里是冰川覆蓋的極寒之地,而在冰川之下卻是另外一番景象。冰島最大的冰川是瓦特納冰川,占地8100 平方千米,厚度一般為400~600 米,冰川之下掩蓋著的是高原、山脈和峽谷,甚至還有一些活火山。當(dāng)火山噴發(fā)時(shí),就會(huì)在瓦特納冰川之下形成火山口、熔巖流和熱湖。地上寒冷的氣候形成了厚厚的冰川,地下熾熱的巖漿卻使之不斷融化,冰與火的交融造就了許多奇觀,包括各種大小不等、奇形怪狀的冰洞,所以人們稱(chēng)冰島為“冰與火之地”。
在冰川的邊緣,有時(shí)候會(huì)有一些狹窄的洞口通往洞底。穿過(guò)洞口入內(nèi),可以發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)四周全是光滑的冰塊,晶瑩如玉,微微透著藍(lán)光。冰洞深處時(shí)不時(shí)地發(fā)出吱吱的響聲,就像是一頭巨獸躲在冰洞深處發(fā)出的喘息聲。洞底往往存在流動(dòng)的小溪,洞頂有時(shí)會(huì)打開(kāi)一扇小小的天窗,雪花從天窗中徐徐落下,然后在洞底堆積成一個(gè)圓圓的雪堆。當(dāng)?shù)厝朔Q(chēng)這樣的冰洞為“藍(lán)冰洞”。當(dāng)你置身其中,就仿佛來(lái)到了童話世界里的“冰雪王國(guó)”,一切都顯得那么虛幻,但它們卻是真實(shí)的存在。
藍(lán)冰洞之所以泛著微弱的藍(lán)光,原因在于凝固的冰塊十分致密,它們強(qiáng)烈地反射陽(yáng)光中的藍(lán)色光線,而把其他顏色的光線都吸收了。冰洞內(nèi)大部分區(qū)域都很不穩(wěn)定,隨時(shí)都有坍塌的危險(xiǎn)。每年的夏天,冰洞會(huì)融化或坍塌。隨著冰川的移動(dòng),到了冬季又會(huì)在別處重新凝固形成新的冰洞。沒(méi)有人能確切地知道下一個(gè)冰洞將會(huì)在哪里,只有當(dāng)?shù)氐南驅(qū)?huì)偶爾發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。
瓦特納冰川外部俯瞰圖
在波蘭南部的克拉科夫有一座著名的礦洞名為“維利奇卡鹽礦”,從13 世紀(jì)開(kāi)始人們就對(duì)它進(jìn)行了開(kāi)采。維利奇卡鹽礦的地下分布著2000 多個(gè)大小、形狀不一的礦洞,巷道總長(zhǎng)度超過(guò)287 千米,礦井最深處達(dá)327 米,每一個(gè)礦洞、每一米巷道都是當(dāng)年礦工辛勤勞作的成果。游客沿著木質(zhì)樓梯進(jìn)入礦井以下,便可盡情地欣賞地下迷宮般的美景。
維利奇卡鹽礦中的鹽巖在自然狀態(tài)下是灰色的,而不是大家想象中的那么潔白無(wú)瑕。心靈手巧的采礦工人將它建造成了一座地下藝術(shù)殿堂。這個(gè)地下博物館,展示的是當(dāng)年礦工們開(kāi)采鹽礦的勞動(dòng)場(chǎng)景和各種工具。幾百年來(lái),多才多藝的礦工們?cè)邴}礦中雕刻出了大量的藝術(shù)作品,包括四個(gè)大廳、幾十座雕像,而他們的原料都來(lái)自石鹽。其中,最著名的是一個(gè)長(zhǎng)54 米、寬18 米、高12 米的大廳,據(jù)說(shuō)建造時(shí)共挖出了2 萬(wàn)多噸石鹽,自1896 年開(kāi)始,花費(fèi)了67 年的時(shí)間才建成。大廳中的雕像、壁畫(huà)、吊燈等裝飾惟妙惟肖、精美絕倫,其中一件仿照達(dá)·芬奇的名畫(huà)《最后的晚餐》雕刻的作品更是令人贊不絕口。
讀到此處,大家也許會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問(wèn):我們生活中所見(jiàn)到的鹽都是小小的顆粒,如何能用來(lái)進(jìn)行雕塑創(chuàng)作呢?原因在于,維利奇卡鹽礦中的鹽屬于石鹽,以礦物狀態(tài)賦存于沉積巖中,具有較大的厚度和較好的完整性和連續(xù)性,故而能夠用來(lái)雕刻。而維利奇卡鹽礦中大廳頂上的吊燈,則是用溶解的石鹽經(jīng)人工控制重新結(jié)晶而成的,因而既具有特殊的形狀,又如同玻璃一般光彩奪目。
維利奇卡鹽礦被聯(lián)合國(guó)教科文組織列為世界文化遺產(chǎn)
韓國(guó)濟(jì)州島中央的漢拿山是一座死火山。大約在120萬(wàn)年前,這里的海底火山就開(kāi)始噴發(fā),約在10 萬(wàn)年前形成了漢拿山。迄今,這里依然保存著許多火山遺跡。
玄武巖漿的溫度高達(dá)1000~1200℃,黏度較小,流動(dòng)時(shí)受到的阻力較小,從火山口噴出之后能夠迅速流淌到很遠(yuǎn)的地方。但是,巖漿順著陡峭的溝谷一邊流動(dòng)一邊冷凝,就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)奇特的現(xiàn)象:熔巖的外層冷卻凝固成為硬殼,阻止了內(nèi)部熱量散發(fā),使內(nèi)部炙熱的巖漿繼續(xù)順溝谷流動(dòng)。巖漿一旦流盡就會(huì)形成一條奇怪的通道,仿佛人工掏空的一樣,即熔巖隧道。濟(jì)州島上的萬(wàn)丈窟就是這樣一個(gè)火山洞,僅聽(tīng)名字就給人一種深不可測(cè)的感覺(jué)。
萬(wàn)丈窟全長(zhǎng)約7.4千米,主洞寬18米,高約23米,號(hào)稱(chēng)是“世界上最長(zhǎng)的熔巖隧道”。據(jù)參觀過(guò)萬(wàn)丈窟的人介紹,洞內(nèi)溫度不冷不熱,常年溫差很小,舒適宜人,生活著很多珍稀生物。不過(guò)令人遺憾的是,目前萬(wàn)丈窟只開(kāi)發(fā)了1 千米的長(zhǎng)度,絕大部分的洞窟是不對(duì)外開(kāi)放的。
韓國(guó)濟(jì)州島萬(wàn)丈窟
我國(guó)也有類(lèi)似的火山洞。海南省??谑行阌^(qū)石山鎮(zhèn)榮堂村有一處著名的景觀,名為“七十二洞”。它也是火山噴發(fā)形成的熔巖隧道,后來(lái)在長(zhǎng)期的風(fēng)化和侵蝕過(guò)程中,通道逐漸崩塌,在隧道入口處形成了天生橋。
盡管洞穴充滿了神秘感,但洞穴探險(xiǎn)畢竟是一項(xiàng)極限冒險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)。它不僅要求探險(xiǎn)者掌握一定的地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)知識(shí),還要有豐富的野外求生經(jīng)驗(yàn)和良好的身體素質(zhì)。所以,我們?cè)谔剿魃衿娴亩囱ㄊ澜鐣r(shí),既要有好奇心,又要有敬畏心,一定要做到不逞強(qiáng)、不冒險(xiǎn)、不單獨(dú)行動(dòng)。
● 迷失方向 洞穴中充滿了諸多的未知,容易讓人迷路。探險(xiǎn)家都是集體行動(dòng),通常是在前進(jìn)途中拉上一條繩子,只要順著繩子走,就能原路返回。
● 缺氧窒息 二氧化碳的密度比氧氣大,易于下沉至洞穴,濃度過(guò)高會(huì)使人窒息。有時(shí)洞穴中還存在氨氣等有毒氣體,人體過(guò)量吸入會(huì)引發(fā)呼吸道疾病。
● 危險(xiǎn)生物 地下洞穴可能是熊、蛇、蚰蜒等生物的棲息地,也可能是某些病毒和細(xì)菌的藏身之所??茖W(xué)家就曾在婆羅洲的鹿洞中發(fā)現(xiàn)了6 萬(wàn)年前的細(xì)菌。
● 濕度異常 地下洞穴陰暗潮濕,讓人無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間忍受。2016 年夏季,歐洲空間局組織宇航員在意大利撒丁島開(kāi)展洞穴生存訓(xùn)練,洞穴里的溫度常年維持在14~15℃,相對(duì)濕度達(dá)99.9%,很多人在晚上睡覺(jué)時(shí)被凍醒。
● 水位上漲 地下河的水位隨季節(jié)變化,若遇暴雨可能會(huì)水淹洞穴。2018 年,泰國(guó)一支少年足球隊(duì)在洞穴里集體失蹤,罪魁禍?zhǔn)拙褪沁B日降雨導(dǎo)致洞中水位升高,把大家圍困在洞內(nèi),幸好后來(lái)被全部營(yíng)救出來(lái)。
● 通信不暢 洞穴內(nèi)一般都沒(méi)有手機(jī)信號(hào),一旦遇險(xiǎn)很難發(fā)出求救信號(hào)。
此外,還可能面臨洞穴坍塌、被狹縫卡住、飲用水缺乏等意外情況。