伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全

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↑一群国家地理控,专注于探索极致世界




聚沙可以成塔

滴水可以穿石

如果水量高达亿万吨

持续冲刷大地亿万年

会是怎样一番景象呢?


在中国南方

水对大地的改造持续上演

大地溶蚀、山岳重塑

新的景观不断产生

它们被统称为

中国南方喀斯特

喀斯特是水对可溶性岩石改造后形成的一系列地貌,因西方地理学家最早在南欧的喀斯特高原进行研究而得名云南早婚村,也被称为岩溶地貌;下图为中国南方喀斯特分布制图@郑伯容&巩向杰/星球研究所,依据王世杰等《中国南方喀斯特地貌分区纲要》)


其分布面积高达55万平方千米

涉及湖北、湖南、四川、重庆、贵州

云南、广西、广东等多个省市自治区

是世界上规模最大、最壮观的

喀斯特地貌分布区


桂林山水云南石林

重庆武隆的天坑、天生桥

贵州荔伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全波水上森林

以及九寨沟黄龙的钙华堆积

众名声在外的超级风景

都是它的家族成员

(中国南方喀娄文鹏斯特主要景点分布,制图@郑伯容&巩向杰/星球研究所)


近年来

在这片不断溶蚀的大地之上

还密集建立起一个个超级工程

例如桥梁隧道占到总里程74%

宜万铁路

从谷底到桥面高达565米的北盘江大桥

以及口径达500米

世界最大单口径的射电望远镜

中国天眼(FAST)等等

(中国南方喀斯特主要工程分布,制图@郑伯容&巩向杰/星球研究所)


中国南方喀斯特

为什么会拥有如此众多的美景?

为什么会出现

如此众多的超级工程?



缘起


数亿年前

中国南方还是一片汪洋

大量海洋生物的钙质骨骼

以及其他碳酸盐类物质不断沉积

形成了总厚度达10千米碳酸盐岩地层


之后

沧海桑田、汪洋成陆

巨厚的碳酸盐岩从海底抬升为陆地

加上中国南方气候湿热

每年1000-2000mm的降雨不断落下

水流流量大、流速快

(碳酸盐岩的沉积与抬升,制图@郑伯容/星球研究所)


水中的二氧化碳与碳酸盐

发生化学反应

碳酸盐被溶解

并随着流水流走

(含有二氧化碳的水对碳酸盐溶解的化学反应式;可溶性岩石包括碳酸盐岩及多种蒸发岩类,如石膏岩、盐岩


无数次的化学反应

积少成多

居然开始重塑地表

四道超级风景

即将逐一诞生




超级风景


水流沿着岩石表面流动

溶蚀出凹槽

凹槽愈溶愈深

中间突出的部分愈发尖削高大

如同30-40米的微型山峰

第一道超伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全级风景

“峰”

诞生了

万千“峰”群铺天盖地

又好似一片岩石森林

因此得名石林

(石林形成过程示意图,石林是一种高大的石芽,制图伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全@郑伯容&兰泽玉/星球研究所)


在重庆

万盛石林如同一簇簇石质火炬

指向苍穹

(重庆万盛石林,摄影师@彭渤)


在湖南

碳酸盐沉积时

因夹杂了氧化铁等物质而呈现紫红色

流水溶蚀与风化火柴人死亡公园剥蚀之后

发育出了独特的古丈红石林

(古丈红石林,图片源自@图虫创意)


在云南

石林呈剑状、塔状、柱状等等

形态丰富,千变万化

(云南石林,摄影师@姜轲


方圆400平方千米

有如刀墙剑阵

这便是声名赫赫的云南石林

(请将手机横屏观看,云南石林全景,摄影师@姜轲


但中国南方的石林又何止于此

它散布各处

数量不低于40处

(中国南方喀斯特区域主要石林分布,制图@郑伯容&巩向杰/星球研davichi不要说再见究所)



石林之外

另一种“峰”更加庞大

在极厚的可溶性岩石区域

水流切割出连绵不绝的群峰

如果山与山之间基座相连

则被称为峰丛


在广西大化县七百弄

486平方千米的范围内

分布着9000多座800米以上的石峰

平均每平方千米18.51座

是世界上密度最大、数量最多的喀斯特峰丛

从高处俯瞰

千峰万刃排山倒海

气势恢宏

(广西大化七百弄峰丛,摄影师@江海荣



当峰丛进一步溶蚀

基座被切开

山与山之间变得相对独立散布

则为峰林


广西桂林漓江两岸

正是典型的喀斯特峰林地貌

疏密有致、挺拔秀立

(桂林阳朔兴坪镇相公山,摄影师@蒙洪中)


日出时分,云海蒸腾

如在仙境

(请将手机横屏观看,桂林尧山云海日出,摄影师@黄一骏


然而

人们以为桂林山水甲天下

殊不知

全国喀斯特峰林峰丛分布面积

高达14万平方千米

相当于一个安徽省大小

类似桂林山水的景象绝非鲜见


在云南

罗平县的一座座喀斯特山峰

圆润得如同小馒头、小豆包

云南罗平金鸡岭峰林,摄影师@韦革宁


丘北县普者黑

喀斯特峰林层层叠叠

构成了一幅天然水墨画

(请将手机横屏观看,云南普者黑,摄影师@覃光辉


在贵州

兴义市万峰林

近两万座奇峰翠峦

组成了长200多千米、宽30-50千米的

超大喀斯特峰林

气势磅礴,景观奇特

(兴义万峰林,摄影师@陈喆)


当峰林继续溶蚀

许多山峰消失无踪

广袤的平原上有时会徒留一座山峰

是为孤峰

孤峰,桂林伏波山航拍,摄影师@陆宇堃


从峰丛到峰林

再从峰林到孤峰

中国南方大地上

喀斯特山峰拔地而起、群峰竞秀

如教科书般展现了

峰丛峰林演化的典型模式

(喀斯特峰丛峰林地貌演化模式图,制图@郑伯容&兰泽玉/星球研究所,依据@朱学稳《桂林岩溶地貌与洞穴研究》)


与此同时

流水的溶蚀还开启了

地下世界的月宫疑云大门

(贵州紫云县格凸河燕子洞,摄影师@李贵云


南方充沛的降

通过各种缝隙、孔洞进入地下

制造出巨大的洞穴与地下河系统

这便是中国南方喀斯特的

第二道超级风景


目前流量在50升/秒以上的地下河

在中国南方已知超过2800条

仅广西的地下河总长就超过1.3万千米

相当于两条黄河的长度

如此庞大的地下河水系偶尔露出地面

会形成壮观的瀑布

“口若悬河”

(贵州清镇市暗流河,摄影师@李贵云


喀斯特洞穴更是以数十万计

其中实测长度超过5千米的有79个

长度大于10千米的有26个

深度大于400米的有20个

绝大部分位于中国西南部

上述的数据源自张远海等《中国大型岩溶洞穴空间分布及演变规律》;下图为中国南方喀斯特主要大型洞穴分布,制图@郑伯容&巩向杰/星球研究所)



在贵州

流水溶蚀出了长达257.4千米

双河溶洞

是中国目前已知最长的喀斯特洞穴

长度相当于北京五环路的2.6倍

(贵州双河洞,摄影师@无影)


洞穴中还拥有地下世界的“殿堂”

洞穴大厅

最大者厅高200米以上

面积11.6万平方米

相当于16个足球场

(目前已知最大的洞穴大厅为贵州紫云县的苗厅;下图为双河洞大厅,注意下方的探洞者,摄影师重生古代纳美男@赵揭宇


原本溶解了碳酸盐的水

从洞顶上滴下来

碳酸盐析出并再次沉淀为固体

形成千奇百怪的钟乳石

(刺猪洞,位于黔西县素朴镇塘山村营盘坡观音岩,摄影师@赵揭宇)


如洪钟

(荔波天钟洞,摄影师@李贵云


如神灯

(广西乐业的溶洞,摄影师@韦革宁)


如幽冥世界

(广西乐业溶洞中的湖水镜像,摄影师@韦革宁)


当洞穴的溶蚀继同性老头续

洞穴大厅发生坍塌

第三道超级风景便孕育而生

天坑

(请将手机横屏观看,云南镇雄县天坑群,摄影师@柴峻峰)


位列全球前三的大型天坑

全部位于中国西南部

在重庆

小寨天坑深达666米

是目前已知全球最深的天坑

可以将上海“三件套”轻松放入

(奉节小寨天坑,上海三件套中最高的上海中心为632米,摄影师@李贵云


在广西

乐业县的地下溶洞系统坍塌频发

造成天坑数量和密度

居于世界首位

堪称“天坑王国”

(广西河池市凤山县江州向地下长廊,摄影师@蒙洪中)


从空中俯瞰

著名的大石围天坑

巨大的凹陷令人目眩神迷

其容积达751万立方米

可以盛下半个西湖的水量

(广西乐业大石围天坑,摄影师@覃光辉


如果天坑四周岩壁溶蚀坍塌

还会形成天然的桥梁

人称“天尸尊邓辰生桥”

广西凤山江洲天生桥,天生桥的成因有多种,地下河通道坍塌也是其中一种,摄影师@李贵云


位于湖南张家界的锅灶天坑

其南侧溶蚀崩塌后

一个跨度达50米的天生桥

便诞生了

(湖南锅灶天坑,摄影师@童迪)


至此

水流溶蚀出了山峰

溶蚀出了地下洞穴和天坑

它裹挟着溶解后的碳酸盐离子四处流淌

穿过峡谷

(请将手机横屏观看,贵州安顺油菜河,摄影师@陆宇堃)


穿过森林

(贵州荔波樟江风景区,摄影师@卢文


但是岩与吴浈保护伞水的化学反应并未停止

在适宜的条件下

水中的碳酸盐离子因为饱和而沉积

这便是第四道超级景观

钙华


著名的九寨沟黄龙

即是钙华堆积地貌的代表

在河流跌水处

碳酸钙堆积形成钙华坝

以及瀑布

(九寨沟钙华瀑布,摄影师@魏炜)


在高山海子的底部

微生物群落在钙华表面生长

形成色彩斑斓的湖池

(九寨沟的海子,摄影师@曾勇前)


由石坝相围而成的钙华池

数沙正礼量众多

藻类生长繁茂

层层叠叠、绚丽多姿

(黄龙,摄影师@刘夙培)


峰、洞、坑、钙华

这便是中国南方喀斯特的四道超级风景

它们之中最具代表性的部分

相继在2007年和2014年

以“中国南方喀斯冯克善特”为名

入选世界遗产名录


作为大自然的创造

超级风景得到了世界的认同

那母女照么

超级风景之中

又为什么会诞生超级工程呢?




超级工程


在人们印象中

拥有超级风景的中国南方喀斯特区域

都应是桂林一样的田园生活

(桂林兴坪镇大面山,摄影师@桂林大河)


然而事实并非如此

因为大地伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全已经被溶蚀得

支离破碎、峰谷密布

(卫星拍摄的都安瑶族自治县隆福乡的喀斯特地形,制图@巩向杰/星球研究所,底图源自@Esri World Imagery)


道路阻隔

闭塞落后

(广西河池市大化县莲花山,摄影师@江海荣


全国14个连片特困地区中

有3个位于喀斯特集中分布的区域

(中国南方喀斯特范围内的集中连片特困区,制图@郑伯容&巩向杰/星球研究所)


云南、贵州等地的人均GDP

更是曾经常年位居全国末位

(以2010年各省人均GDP排名为例,云南贵州广西排名都靠后,制图@郑伯容/星球研究所)


想要改变这种落后状况

交通

是其中的关键

但是在喀斯特地质条件下修路造桥

是一件难度非常大的事


首先

群峰连绵、峡谷纵横

大量路段都需要架桥或穿凿隧道

(广西河池市小三峡,摄影师@江海荣


其次

交通工程多以作为基础

脆弱的碳酸盐岩极易被溶蚀坍塌

根本无法支撑

所以必须钻到更深处

同时进行大量混凝土充填加固

贵昆铁路天生桥大桥,这幅作品中可以明显看到大桥建于暗河之上,形成了桥上桥的奇观,摄影师@高坤煜


第三

建设过程中

发达的地下河水系会带来大量涌水

严重威胁施工安全和后续运行伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全

必须进行导流,将水排出

(施工中的地下涌水,源自纪录片《讲述:中国建设者穿越喀斯特》)


最后

即便建设完成

一些隐匿的地下洞穴也随时会引发塌陷

毁坏道路

(地面塌陷)


所有这些都会造成

建设和维护的成本大大增加

所以中国南方喀斯特区域的工程

一旦开工建设

都必将是高难度、高投入、高技术含量的

超级工程


2003年开工的宜万铁路

试图穿越连片的喀斯特区域

连通湖北宜昌和战火1860重庆万州

然而直到2010年才得以建设完成

7年间

平均每年只能推进50余千米

(宜万铁路龙鳞宫隧道施工场面,摄影师@文林)


这段总长377千米的铁路

共有隧道159条、桥梁253座

桥隧相加占全部里程的74%

其中

长达10千米的齐岳山隧道

历经6年才打通

相当于一天推进5米


宜万铁路桥梁的桥墩

平均高度达到50米

墩高超过100米的桥梁5座

最高的主墩达128米

相当于40多层楼

为当年世界铁路桥梁墩高之最

堪称“云中筑路”

(宜万铁路大桥,拍摄于建始县境内野三河,摄影师@文林)


宜万铁路还穿越20余条暗河

100余处大型溶洞

战胜了100余次严重地质灾害

至少20名工人付出生命的代价

平均每千米投资6000万元

是青藏铁路的两倍

被称为中国铁路史上最难修的铁路

(湖北恩施市白果乡的宜万铁路与高速交汇,摄影师@文林)


2008年

作为普速铁路的宜万铁路尚未修完

穿越南方喀斯特的第一条高速铁路

从贵阳到广州的贵广高铁

便也已开工建设


它全长857千米

隧道长度却占了464千米

相当于有一半穿行于地下

这已经不是修高铁

而是在修建“超级地铁”

(刚从隧道中钻出的贵广高铁,幸福源水库大桥,摄影师@刘慎库


虽然有一半在地下穿行

贵广高铁的标准却并未降低

沿线通讯信号全面覆盖

不仅可以正常接打电话

刷微博、玩微信统统不在话下

 贵广高铁穿越桂林农田,摄影师@黄一骏


2010年开工建设的昆高铁

同样不容小觑

仅是在贵州境内

就有隧道92座144千米

桥梁126座63千米

相当于每100千米

就有77.5千米的桥梁和隧道

(贵昆高伍佰,中国南方喀斯特,有多美?,手工制作大全铁北盘江大桥,高铁列车正在通过,摄影师@王璐)


铁路之外

公路建设也是奇迹不断

为跨越峡

2005年开建的沪昆高速坝陵河大桥

6.5万吨钢材

25avoidless万立方米的混凝土

80万个螺栓组

让大桥跨度达到1088米

在高山峡谷区修建如此大跨度的桥梁

为世界建桥史上的首次

(沪昆高速坝陵河大桥,摄影师@李贵云


但是一山更比一山高

一桥更比一桥长

2013年开建的贵瓮高速清水河大桥

以1130米的主跨度

随即打破了坝陵河大桥的记录

(贵瓮高速清水河大桥,摄影师@龚小勇)


同年开建的杭瑞高速北盘江大青翅隐翅虫桥

则在另一个指标上发起冲击

其桥面到谷底的垂直高度达到565.4米

相当于近两百层楼的高度

为世界桥面最高的桥

从桥上俯瞰

奔腾的北盘江渺小如溪流

(杭瑞高速北盘江大桥,摄影师@龚小勇)


这是中国南方喀斯特区域

桥梁建设的黄金年代

截止到2017年年底

贵州一省便在喀斯特高原上

架起了2.1万座公路桥梁

世界高桥前100名中

有46座在贵州

称其为“桥梁博物馆”毫不为过

(密密麻麻的贵州省公路桥梁分布,每一个点代表一座公路桥,制图@巩向杰/星球研究所)


这些公路桥梁

穿云入霄

2016年10月7日清晨,湖北宣恩县境内的恩来高速公路贡水河大桥宛如仙境花宗,摄影师@文林


在溶蚀的大地上

虎踞龙盘

百色合那高速,摄影师@韦革宁


连通四方

(请将手机横屏观看,合那高速,摄影师@江海荣


而对喀斯特运用最巧妙的超级工程

当属近年声名大噪的

中国天眼FAST)

它是一个接收面积相当于30个足球场的

大型射电望远镜

超大的口径

令选址成为首要破解的难题


喀斯特峰丛间的洼地

拥有天然的碗型结构

可以降低工程建设成本

在经过反复比较后

峰丛洼地最终脱颖而出

(FAST原址:克度镇航龙村大窝凼洼地,摄影师@李贵云


2016年9月25日

历时22年

“中国天眼”在贵州的大窝凼洼地落成

从此成为世界上最大的

单面口径球面射电望远镜

中国天眼,摄影师@李贵云





秀丽的黄征老婆峰林、魔幻的溶洞

以其奇异和神秘吸引着世界的目光

飞速的高铁、横亘的长桥

让内外沟通如此便捷

(请红召九龙湾将手机横屏观看,桂林阳朔兴坪镇全景,摄影师@李一鸣


中国南方喀斯特

一片溶蚀的大地

一片你可能并未认真了解过的土地

大自然在这里创造了超级风景

人类在这里创造了超级工程

风景与工程共同开启了

我们认识这片土地的两扇窗口

(桂林平乐县粉岩,摄影师@黄俊霖)


本文创日驴作团队

撰稿:GentleGeGe、王昆

设计:郑伯容

地图:巩向杰

审校:云舞空城、纪秋梅


P.S. 本文主要参考文献:杨景春等《地貌学原理》、李高聪《中国南方喀斯特地貌全球对比及其世界遗产价值研究》、尤联元等《中国地貌》、张远海等《中国大型岩溶洞穴空间分布及演变规律》

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