聚沙可以成塔

滴水可以穿石

如果水量高達億萬噸

持續沖刷大地億萬年

會是怎樣一番景象呢？

在中國南方

水對大地的改造持續上演

大地溶蝕、山嶽重塑

新的景觀不斷產生

它們被統稱為

中國南方喀斯特

（喀斯特是水對可溶性岩石改造後形成的一系列地貌，因西方地理學家最早在南歐的喀斯特高原進行研究而得名，也被稱為岩溶地貌；下圖為中國南方喀斯特分佈，製圖@鄭伯容&鞏向傑/星球研究所，依據王世傑等《中國南方喀斯特地貌分區綱要》）▼

其分佈面積高達55萬平方千米

涉及湖北、湖南、四川、重慶、貴州

雲南、廣西、廣東等多個省市自治區

是世界上規模最大、最壯觀的

喀斯特地貌分佈區

桂林山水、雲南石林

重慶武隆的天坑、天生橋

貴州荔波水上森林

以及九寨溝和黃龍的鈣華堆積

一眾名聲在外的超級風景

都是它的家族成員

（中國南方喀斯特主要景點分佈，製圖@鄭伯容&鞏向傑/星球研究所）▼

近年來

在這片不斷溶蝕的大地之上

還密集建立起一個個超級工程

例如橋樑隧道佔到總里程74%的

宜萬鐵路

從谷底到橋面高達565米的

以及口徑達500米

世界最大單口徑的射電望遠鏡

中國天眼（FAST）等等

（中國南方喀斯特主要工程分佈，製圖@鄭伯容&鞏向傑/星球研究所）▼

中國南方喀斯特

為什麼會擁有如此眾多的美景？

又為什麼會出現

如此眾多的超級工程？

Ⅰ 緣起

數億年前

中國南方還是一片汪洋

大量海洋生物的鈣質骨骼

以及其他碳酸鹽類物質不斷沉積

形成了總厚度達10千米的碳酸鹽巖地層

之後

滄海桑田、汪洋成陸

巨厚的碳酸鹽巖從海底抬升為陸地

加上中國南方氣候溼熱

每年1000-2000mm的降雨不斷落下

水流流量大、流速快

（碳酸鹽巖的沉積與抬升，製圖@鄭伯容/星球研究所）▼

水中的二氧化碳與碳酸鹽

發生化學反應

碳酸鹽被溶解

並隨著流水流走

（含有二氧化碳的水對碳酸鹽溶解的化學反應式；可溶性岩石包括碳酸鹽巖及多種蒸發巖類，如石膏巖、鹽巖）▼

無數次的化學反應

積少成多

居然開始重塑地表

四道超級風景

即將逐一誕生

Ⅱ 超級風景

水流沿著岩石表面流動

溶蝕出凹槽

凹槽愈溶愈深

中間突出的部分愈發尖削高大

如同30-40米的微型山峰

第一道超級風景

“峰”

誕生了

萬千“峰”群鋪天蓋地

又好似一片岩石森林

因此得名石林

（石林形成過程示意圖，石林是一種高大的石芽，製圖@鄭伯容&蘭澤玉/星球研究所）▼

在重慶

萬盛石林如同一簇簇石質火炬

指向蒼穹

（重慶萬盛石林，攝影師@彭渤）▼

在湖南

碳酸鹽沉積時

因夾雜了氧化鐵等物質而呈現紫紅色

流水溶蝕與風化剝蝕之後

發育出了獨特的古丈紅石林

（古丈紅石林，圖片源自@圖蟲創意）▼

在雲南

石林呈劍狀、塔狀、柱狀等等

形態豐富，千變萬化

（雲南石林，攝影師@姜軻）▼

方圓400平方千米

有如刀牆劍陣

這便是聲名赫赫的雲南石林

（請將手機橫屏觀看，雲南石林全景，攝影師@姜軻）▼

但中國南方的石林又何止於此

它散佈各處

數量不低於40處

（中國南方喀斯特區域主要石林分佈，製圖@鄭伯容&鞏向傑/星球研究所）▼

石林之外

另一種“峰”更加龐大

在極厚的可溶性岩石區域

水流切割出連綿不絕的群峰

如果山與山之間基座相連

則被稱為峰叢

在廣西大化縣七百弄

486平方千米的範圍內

分佈著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、數量最多的喀斯特峰叢

從高處俯瞰

千峰萬刃排山倒海

氣勢恢宏

（廣西大化七百弄峰叢，攝影師@江海榮）▼

當峰叢進一步溶蝕

基座被切開

山與山之間變得相對獨立散佈

則為峰林

廣西桂林灕江兩岸

正是典型的喀斯特峰林地貌

疏密有致、挺拔秀立

（桂林陽朔興坪鎮相公山，攝影師@蒙洪中）▼

日出時分，雲海蒸騰

如在仙境

（請將手機橫屏觀看，桂林堯山雲海日出，攝影師@黃一駿）▼

然而

人們以為桂林山水甲天下

殊不知

全國喀斯特峰林峰叢分佈面積

高達14萬平方千米

相當於一個安徽省大小

類似桂林山水的景象絕非鮮見

在雲南

羅平縣的一座座喀斯特山峰

圓潤得如同小饅頭、小豆包

（雲南羅平金雞嶺峰林，攝影師@韋革寧）▼

丘北縣的普者黑

喀斯特峰林層層疊疊

構成了一幅天然水墨畫

（請將手機橫屏觀看，雲南普者黑，攝影師@覃光輝）▼

在貴州

興義市的萬峰林

近兩萬座奇峰翠巒

組成了長200多千米、寬30-50千米的

超大喀斯特峰林

氣勢磅礴，景觀奇特

（興義萬峰林，攝影師@陳喆）▼

當峰林繼續溶蝕

許多山峰消失無蹤

廣袤的平原上有時會徒留一座山峰

是為孤峰

（孤峰，桂林伏波山航拍，攝影師@陸宇堃）▼

從峰叢到峰林

再從峰林到孤峰

中國南方大地上

喀斯特山峰拔地而起、群峰競秀

如教科書般展現了

峰叢峰林演化的典型模式

（喀斯特峰叢峰林地貌演化模式圖，製圖@鄭伯容&蘭澤玉/星球研究所，依據@朱學穩《桂林岩溶地貌與洞穴研究》）▼

與此同時

流水的溶蝕還開啟了

地下世界的大門

（貴州紫雲縣格凸河燕子洞，攝影師@李貴雲）▼

南方充沛的降水

通過各種縫隙、孔洞進入地下

製造出巨大的洞穴與地下河系統

這便是中國南方喀斯特的

第二道超級風景

目前流量在50升/秒以上的地下河

在中國南方已知超過2800條

僅廣西的地下河總長就超過1.3萬千米

相當於兩條長江的長度

如此龐大的地下河水系偶爾露出地面

會形成壯觀的瀑布

“口若懸河”

（貴州清鎮市暗流河，攝影師@李貴雲）▼

喀斯特洞穴更是以數十萬計

其中實測長度超過5千米的有79個

長度大於10千米的有26個

深度大於400米的有20個

絕大部分位於中國西南部

（上述的數據源自張遠海等《中國大型岩溶洞穴空間分佈及演變規律》；下圖為中國南方喀斯特典型洞穴分佈，製圖@鄭伯容&鞏向傑/星球研究所）▼

在貴州

流水溶蝕出了長達257.4千米的

雙河溶洞

是中國目前已知最長的喀斯特洞穴

長度相當於北京五環路的2.6倍

（貴州雙河洞，攝影師@無影）▼

洞穴中還擁有地下世界的“殿堂”

即洞穴大廳

最大者廳高200米以上

面積11.6萬平方米

相當於16個足球場

（目前已知最大的洞穴大廳為貴州紫雲縣的苗廳；下圖為雙河洞大廳，注意下方的探洞者，攝影師@趙揭宇）▼

原本溶解了碳酸鹽的水

從洞頂上滴下來

碳酸鹽析出並再次沉澱為固體

形成千奇百怪的鐘乳石

（刺豬洞，位於黔西縣素樸鎮塘山村營盤坡觀音巖，攝影師@趙揭宇）▼

如洪鐘

（荔波天鍾洞，攝影師@李貴雲）▼

如神燈

（廣西樂業的溶洞，攝影師@韋革寧）▼

如幽冥世界

（廣西樂業溶洞中的湖水鏡像，攝影師@韋革寧）▼

當洞穴的溶蝕繼續

洞穴大廳發生坍塌

第三道超級風景便孕育而生

（請將手機橫屏觀看，雲南鎮雄縣天坑群，攝影師@柴峻峰）▼

位列全球前三的大型天坑

全部位於中國西南部

在重慶

小寨天坑深達666米

是目前已知全球最深的天坑

可以將上海“三件套”輕鬆放入

（奉節小寨天坑，上海三件套中最高的上海中心為632米，攝影師@李貴雲）▼

在廣西

樂業縣的地下溶洞系統坍塌頻發

造成天坑數量和密度

居於世界前列

堪稱“天坑王國”

（廣西河池市鳳山縣江州向地下長廊，攝影師@蒙洪中）▼

從空中俯瞰

著名的大石圍天坑

巨大的凹陷令人目眩神迷

其容積達751萬立方米

可以盛下半個西湖的水量

（廣西樂業大石圍天坑，攝影師@覃光輝）▼

如果天坑四周巖壁溶蝕坍塌

還會形成天然的橋樑

人稱

（廣西鳳山江洲天生橋，天生橋的成因有多種，地下河通道坍塌也是其中一種，攝影師@李貴雲）▼

位於湖南張家界的鍋灶天坑

其南側溶蝕崩塌後

一個跨度達50米的天生橋

便誕生了

（湖南鍋灶天坑，攝影師@童迪）▼

至此

水流溶蝕出了山峰

溶蝕出了地下洞穴和天坑

它裹挾著溶解後的碳酸鹽離子四處流淌

穿過峽谷

（請將手機橫屏觀看，貴州安順油菜河，攝影師@陸宇堃）▼

穿過森林

（貴州荔波樟江風景區，攝影師@盧文）▼

但是巖與水的化學反應並未停止

在適宜的條件下

水中的碳酸鹽離子因為飽和而沉積

這便是第四道超級景觀

鈣華

著名的九寨溝、黃龍

即是鈣華堆積地貌的代表

在河流跌水處

碳酸鈣堆積形成鈣華壩

以及瀑布

（九寨溝鈣華瀑布，攝影師@魏煒）▼

在高山海子的底部

微生物群落在鈣華表面生長

形成色彩斑斕的湖池

（九寨溝的海子，攝影師@曾勇前）▼

由石壩相圍而成的鈣華池

數量眾多

藻類生長繁茂

層層疊疊、絢麗多姿

（黃龍，攝影師@劉夙培）▼

峰、洞、坑、鈣華

這便是中國南方喀斯特的四道超級風景

它們之中最具代表性的部分

相繼在2007年和2014年

以“中國南方喀斯特”為名

入選世界遺產名錄

作為大自然的創造

超級風景得到了世界的認同

那麼

超級風景之中

又為什麼會誕生超級工程呢？

Ⅲ 超級工程

在人們印象中

擁有超級風景的中國南方喀斯特區域

都應是桂林一樣的田園生活

（桂林興坪鎮大面山，攝影師@桂林大河）▼

然而事實並非如此

因為大地已經被溶蝕得

支離破碎、峰谷密佈

（衛星拍攝的都安瑤族自治縣隆福鄉的喀斯特地形，製圖@鞏向傑/星球研究所，底圖源自@Esri World Imagery）▼

道路阻隔

閉塞落後

（廣西河池市大化縣蓮花山，攝影師@江海榮）▼

全國14個連片特困地區中

有3個位於喀斯特集中分佈的區域

（中國南方喀斯特範圍內的集中連片特困區，製圖@鄭伯容&鞏向傑/星球研究所）▼

雲南、貴州等地的人均GDP

更是曾經常年位居全國末位

（以2010年各省人均GDP排名為例，雲南貴州廣西排名都靠後，製圖@鄭伯容/星球研究所）▼

想要改變這種落後狀況

交通

是其中的關鍵

但是在喀斯特地質條件下修路造橋

是一件難度非常大的事

首先

群峰連綿、峽谷縱橫

大量路段都需要架橋或穿鑿隧道

（廣西河池市小三峽，攝影師@江海榮）▼

其次

橋樑工程多以樁作為基礎

脆弱的碳酸鹽巖極易被溶蝕坍塌

根本無法支撐

所以必須鑽到更深處

同時進行大量混凝土充填加固

（貴昆鐵路天生橋大橋，這幅作品中可以明顯看到大橋建於暗河之上，形成了橋上橋的奇觀，攝影師@高坤煜）▼

第三

建設過程中

發達的地下河水系會帶來大量湧水

嚴重威脅施工安全和後續運行

必須進行導流，將水排出

（施工中的地下湧水，源自紀錄片《講述:中國建設者穿越喀斯特》）▼

最後

即便建設完成

一些隱匿的地下洞穴也隨時會引發塌陷

毀壞道路

（地面塌陷）▼

所有這些都會造成

建設和維護的成本大大增加

所以中國南方喀斯特區域的工程

一旦開工建設

都必將是高難度、高投入、高技術含量的

超級工程

2003年開工的宜萬鐵路

試圖穿越連片的喀斯特區域

連通湖北宜昌和重慶萬州

然而直到2010年才得以建設完成

7年間

平均每年只能推進50餘千米

（宜萬鐵路龍鱗宮隧道施工場面，攝影師@文林）▼

這段總長377千米的鐵路

共有隧道159條、橋樑253座

橋隧相加佔全部里程的74%

其中

長達10千米的齊嶽山隧道

歷經6年才打通

相當於一天推進5米

宜萬鐵路橋樑的橋墩

平均高度達到50米

墩高超過100米的橋樑5座

最高的主墩達128米

相當於40多層樓

為當年世界鐵路橋樑墩高之最

堪稱“雲中築路”

（宜萬鐵路大橋，拍攝於建始縣境內野三河，攝影師@文林）▼

宜萬鐵路還穿越20餘條暗河

100餘處大型溶洞

戰勝了100餘次嚴重地質災害

至少20名工人付出生命的代價

平均每千米投資6000萬元

是青藏鐵路的兩倍

被稱為中國鐵路史上最難修的鐵路

（湖北恩施市白果鄉的宜萬鐵路與高速交匯，攝影師@文林）▼

2008年

作為普速鐵路的宜萬鐵路尚未修完

穿越南方喀斯特的第一條高速鐵路

從貴陽到廣州的貴廣高鐵

便也已開工建設

它全長857千米

隧道長度卻佔了464千米

相當於有一半穿行於地下

這已經不是修高鐵

而是在修建“超級地鐵”

（剛從隧道中鑽出的貴廣高鐵，幸福源水庫大橋，攝影師@劉慎庫）▼

雖然有一半在地下穿行

貴廣高鐵的標準卻並未降低

沿線通訊信號全面覆蓋

不僅可以正常接打電話

（貴廣高鐵穿越桂林農田，攝影師@黃一駿）▼

2010年開工建設的貴昆高鐵

同樣不容小覷

僅是在貴州境內

就有隧道92座144千米

橋樑126座63千米

相當於每100千米

就有77.5千米的橋樑和隧道

（貴昆高鐵北盤江大橋，高鐵列車正在通過，攝影師@王璐）▼

鐵路之外

公路建設也是奇蹟不斷

為跨越峽谷

2005年開建的滬昆高速壩陵河大橋

用6.5萬噸鋼材

25萬立方米的混凝土

80萬個螺栓組

讓大橋跨度達到1088米

在高山峽谷區修建如此大跨度的橋樑

為世界建橋史上的首次

（滬昆高速壩陵河大橋，攝影師@李貴雲）▼

但是一山更比一山高

一橋更比一橋長

2013年開建的貴甕高速清水河大橋

以1130米的主跨度

隨即打破了壩陵河大橋的記錄

（貴甕高速清水河大橋，攝影師@龔小勇）▼

同年開建的杭瑞高速北盤江大橋

則在另一個指標上發起衝擊

其橋面到谷底的垂直高度達到565.4米

相當於近兩百層樓的高度

為世界橋面最高的橋樑

從橋上俯瞰

奔騰的北盤江渺小如溪流

（杭瑞高速北盤江大橋，攝影師@龔小勇）▼

這是中國南方喀斯特區域

橋樑建設的黃金年代

截止到2017年年底

僅貴州一省便在喀斯特高原上

架起了2.1萬座公路橋樑

世界高橋前100名中

有46座在貴州

稱其為“橋樑博物館”毫不為過

（密密麻麻的貴州省公路橋樑分佈，每一個點代表一座公路橋，製圖@鞏向傑/星球研究所）▼

這些公路橋樑

穿雲入霄

（2016年10月7日清晨，湖北宣恩縣境內的恩來高速公路貢水河大橋宛如仙境，攝影師@文林）▼

在溶蝕的大地上

虎踞龍盤

（百色合那高速，攝影師@韋革寧）▼

連通四方

（請將手機橫屏觀看，合那高速，攝影師@江海榮）▼

而對喀斯特運用最巧妙的超級工程

當屬近年聲名大噪的

中國天眼（FAST）

它是一個接收面積相當於30個足球場的

大型射電望遠鏡

超大的口徑

令選址成為首要破解的難題

喀斯特峰叢間的窪地

擁有天然的碗型結構

可以降低工程建設成本

在經過反覆比較後

峰叢窪地最終脫穎而出

（FAST原址：克度鎮航龍村大窩凼窪地，攝影師@李貴雲）▼

2016年9月25日

歷時22年

“中國天眼”在貴州的大窩凼窪地落成

從此成為世界上最大的

單面口徑球面射電望遠鏡

（中國天眼，攝影師@李貴雲）▼

Ⅳ

秀麗的峰林、魔幻的溶洞

以其奇異和神秘吸引著世界的目光

飛速的高鐵、橫亙的長橋

讓內外溝通如此便捷

（請將手機橫屏觀看，桂林陽朔興坪鎮全景，攝影師@李一鳴）▼

中國南方喀斯特

一片溶蝕的大地

一片你可能並未認真瞭解過的土地

大自然在這裡創造了超級風景

人類在這裡創造了超級工程

風景與工程共同開啟了

我們認識這片土地的兩扇窗口

（桂林平樂縣粉巖，攝影師@黃俊霖）▼

本文創作團隊

撰稿：GentleGeGe、王昆

設計：鄭伯容

地圖：鞏向傑

審校：雲舞空城、紀秋梅

P.S. 本文主要參考文獻：楊景春等《地貌學原理》、李高聰《中國南方喀斯特地貌全球對比及其世界遺產價值研究》、尤聯元等《中國地貌》、張遠海等《中國大型岩溶洞穴空間分佈及演變規律》

... The End ...

閱讀更多 星球研究所 的文章

關鍵字: 貴州 陽朔