汉中为何也有天坑群

今天我们讲

汉中天坑群

“天坑”

在学术界

还是一个

很新的概念

直到 2005年

中国地质科学院岩溶地质研究所

朱学稳 研究员与其所在研究集体

提出的 喀斯特天坑理论体系

和“天坑（karst tiankeng）”的名称

才 正式 被国际喀斯特学术界认可

天坑的概念源自中国

在世界范围内中国也以

天坑数量最多、规模最大、景观最壮丽

而著称

2005年桂林国际天坑讨论会时

公布世界已发现的75个天坑中

49个在中国

后来，随着人们对天坑认识和探索的不断推进

新天坑的发现不断涌现

2016年汉中天坑群的发现

不仅让中国的天坑家族又一次壮大

更重要的是

它 把中国天坑的分布北界

拓展到了北纬32°

我国已发现天坑的分布位置和数量如图所示

（以2016年底前发现的天坑为准）

首先

我们来了解下

什么是天坑

在朱学稳和英国诺丁汉特伦特大学Tony Waltham 教授联合署名的论文《天坑释义》中，他们是这样定义天坑的：

具有巨大的容积，陡峭而圈闭的岩壁，深陷的井状或桶状轮廓等非凡的空间与形态特征，发育在连续沉积厚度及其含水层包气带厚度均特别巨大（地下水位深埋）的可溶性岩层（以碳酸盐岩为主）中，从地下通向地面，平面宽度与深度从大于100米至几百米以上，底部与地下河相连接（或有证据证明地下河道已迁移）的一种特大型喀斯特负地形。

此外，在观赏方面是否具有稀有、壮观、雄奇、险峻、生境独特和生物多样性等等综合属性，也应该被认为是鉴别天坑与一般漏斗、洼地或竖井的重要标志。失去地下河行迹或周壁的完整性遭受严重破坏的天坑，可称为退化（剥蚀）天坑。

汉中天坑群的一大特点是

这些天坑都处于原始森林之中

摄影 / 税晓洁

那么问题来了

什么样的地质条件

导致了汉中天坑群的发育？

据陕西地质调查中心教授级高工 何建社介绍

天坑群的形成与演化

需要有如下几个条件：

1、天坑群形成的物质基础是海相沉积的、具有一定厚度和分布范围的碳酸盐岩地层；

2、碳酸盐岩地层底部和顶部应具有泥质类岩石（隔水层）沉积要素；

3、在地质历史演化过程中，天坑群分布区地壳运动相对处于稳定的抬升与凹陷盆地的聚水条件；

4、温暖的气候和充沛的降水量以及水介质条件要素；

5、裂隙构造、节理构造相对发育的局域构造条件。

坑口为直径超过100米

坑深度超过150米

这样规模的天坑

在汉中天坑群中只是非常普通的存在

对于汉中天坑群来说

它所处大地构造位置属

扬子板块的西北缘

到晚二叠世时该地区仍为深水盆地

三叠纪以后沉积环境开始变浅

在晚三叠世的印支运动中

扬子板块向北俯冲

其北侧的勉略洋关闭

海侵历史和海相沉积随之结束

这一过程使得天坑群形成地区发育着一套

距今已有2.5亿年的海相沉积地层

总厚度173 ~ 980米不等

根据统计

古老的海相沉积岩石主要有：

灰岩、泥质-硅质灰岩、生物灰岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩等

这是天坑群形成的岩层基础

天坑群形成区域内

主要发育的构造形迹有：

断裂构造、裂隙构造、节理构造和褶皱构造等

其中

裂隙和节理构造

对天坑群的形成与演化起着

严格的控制作用

而褶皱构造则对天坑群的形成与演化

显现出不利因素

通俗来讲

裂隙和节理构造

明显对岩石起到切割和破裂作用

使地表水能更好地渗透和渗流

达到对碳酸盐岩的溶解和溶洞的形成

为下一步天坑的形成打下了基础

汉中天坑群喀斯特系统中

不仅有大大小小的天坑

也有暗流涌动的地下河、相互连通的溶洞等

在地质历史演化过程中

天坑群分布区地壳运动相对处于

稳定的抬升过程

使汇聚的水一方面沿下切的裂隙、节理构造下潜

造成溶洞进一步扩大

达到上覆岩层重力支撑极限后坍塌

这时天坑或天坑群就可以形成了