神秘的天坑的化学故事
化学先生 / 2019-06-29
2010年5月11日,加拿大蒙特利尔出现一处地缝，家四口连同整个房屋被裂缝吞噬。同年6月1日,受到连场暴雨影响，危地马拉首都危地马拉城出现一处地面塌陷，形成一个深60米、直径30米的地洞。地区塌陷往往会导致一个大坑，人们称这些大坑为“天坑”。其实,以上出的大部分坑都是地陷洞，而非真正地质学意义上的天坑。
天坑是对喀斯特地貌中出现的深坑的一种专属名称。天坑一般出现在碳酸盐岩层中，从地下通向地面，四周岩壁峭立。天坑要比地陷洞深得多，大多为几百米，而地陷洞的深度一般只有儿米，最深的也不过几十米。直至2010年，地球上已经被确认的天坑达78个,其中三分之二分布在中国。在我国，比较著名的天坑有广西乐业县大石周天坑和重庆小寨天坑。
大石围天坑深度为613米坑口东西走向长为600米.南北走向宽为420米，容积约0.8亿立方米。其坑底原始森林的面积约达十万平方米位居世界第一位，垂直高度和容积仅次于重庆市的小寨天坑，位居世界第二位。
天坑奇观不是现在才发现的，科学家很早就对天坑现象进行过研究，只是随着小寨天坑和大石围天坑的发现，它才引起人们的广泛关注。天坑其实一开始并不是一个坑，而是由天然溶洞演化而来的，是一个漫长的化学溶解过程。在数百万年的漫长历史中，地下的水流会不断冲击看似坚硬的岩石,岩石中的岩盐、石膏、石灰、碳酸盐等可溶性化学物质，都能被悄悄地溶解，令岩石产生溶蚀现象。这种现象也称为“岩溶”，国外专家一般称“喀斯特”现象。岩溶可以形成很多奇特的地质景观，如果岩溶发生在地面上，则形成洼地、峡谷、石林等奇观。如果岩溶发生在地下河里，则会产生溶洞，由于环境阴冷潮湿,加速溶蚀后的溶洞地质结构疏松,洞壁经常剥落。若是顶端不断剥落，数万年之后，就可能大面积地塌陷，让溶洞能见天日。从见了天日的溶洞顶端边缘看去，就像一个天然的深坑，所以老百姓一般把这些塌陷的溶洞叫“天坑”。
天坑看上去也像 一个漏斗，所以科学家也把天坑叫岩溶漏斗，或叫喀斯特漏斗。当然，并不是所有的溶洞都能形成天坑。天坑主要出现在内气候、岩石南方,这是由南方湿润的气候决定的。天坑的形成，与当地的气候湿热，特性、地质构造和水文条件有着密切的关系。我国南南方地区1 400毫米。雨雨量充沛。像乐业地区有大片石灰岩，年平均降水量近水降落在石灰岩地面上,沿着岩石的裂隙渗人地下，一.路溶蚀四壁，逐渐扩大,在地下形成了大型的溶洞。溶洞的洞顶在重力的作用下，不断往下崩塌,直到最后洞顶完全塌陷，最终形成了我们今天看到的天坑。
天坑显然是一一种重要的旅游资源，大家都想去看看这羊的自然奇观。但是,科学家为什么也对天坑感兴趣呢?研究天坑究竞有什么科学意义呢?首先，天坑是一种重要 的地质化学现象，研究天坑可以更好地了解地质演变的化学原理。其次，天坑在古生物学研究上有重要的意义。由于天坑是深陷在地下的一个坑，而且大多岩壁陡峭，难以行走，所以外界的人和动物都很少能进人，从而形成了一个相对封闭的生态环境。天坑里的生物就在这里生老病死，不仅几亿年前的生物化石能够保留下来，几亿年前的生物物种也可能保留下来,在大石围天坑就发现了恐龙时代的植物-路桫椤。最后,天坑的封闭生态环境对人们研究生态学也是大有裨益的。所以现在不少科学家建议广西的天坑最好不要急于对外进行旅游性的开放,以免破坏这些难得的“生态标本”。
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