“中国羚羊谷”竟然在陕北
在游览了陕北一些号称“中国羚羊谷”的峡谷后
本刊特约记者税晓洁发现
它们的地表形态与喀斯特地区的“地缝”如出一辙
更出乎预料的是
在陕北他竟然还发现了多处颇似天坑的景观
为什么在黄土高原上
会出现与喀斯特地区如此相似的地貌景观呢？
这些“天坑”和“地缝”的真实身份到底是什么？
它们是怎样形成的？
当陕北的“沟”被叫做“地缝”、“羚羊谷”后
它们就红了
陕西省延安市甘泉县下寺湾镇雨岔村新晋的网红景点
号称“中国羚羊谷”的“甘泉大峡谷”
这里的地貌确实神奇
谷底宽不过1米到几米
两侧崖壁高达十几到几十米
壁上呈现出柔美而富有律动感的曲线和曲面
移步换景，千姿百态
与世界著名旅游胜地美国的“羚羊谷”极为相似
◎ 陕北的沟谷型丹霞地貌，在延安市志丹东部、安塞南部、甘泉北部区域分布最为集中，面积达3700平方公里。从陕西省地调院提供的甘泉县雨岔工作区地质遗迹资源分布图中，我们可以清晰看到，在甘泉县北部的一小片区域内，洛河北侧，沟谷型丹霞支叉迭出，犹如毛细血管一样密集分布。在这些沟谷中，现在只有几条以“甘泉大峡谷”的名头为人所知，但实际上几乎每条沟都呈现出了类似右页图中这样的瑰丽景观。摄影/朴龙德
航拍视野下的“甘泉大峡谷”
与重庆、湖北一带的“地缝”看起来一模一样
地缝，并非一个有严格定义的科学术语
它最初出自重庆奉节天坑地缝景区
是对其中一段极为狭窄的岩溶峡谷的称呼
后来人们发现在重庆、湖北一带
类似景观不在少数
就统称它们为地缝
并给出了一个描述性定义
——深度远远大于谷底宽度的特殊峡谷
甘泉大峡谷这种地貌究竟该怎么称呼？
不论是“沟”，还是“大峡谷”
都明显不足以彰显其特征
其实还是“地缝”这个说法在形态上更准确
但地缝是否适用于喀斯特地貌之外呢？
◎ 两山之间是一段V字形谷地，谷地底部，一道蜿蜒而狭窄的缝隙，深深切入大地。缝隙两侧，分布着众多三面环绕一面开口的坑谷，颇似喀斯特地貌中的退化天坑。更令人想不到的是，这种“地缝”和“天坑”相伴出现的地貌，却并非出现在喀斯特地貌区，而是出现在黄土高原上。
老乡告诉我
在这里“你能拍到天坑”
第二天，被热情的老乡指点着去拍天坑
最终感觉拍到的是“照骗”
我忍不住打开地图看了起来
结果发现在不远处的吴起县
卫星图上显示有个明显的圆形坑状黑影
难道这里还真有天坑不成？
我立刻赶了过去
卫星图中所示地点的准确位置
在吴起县白豹镇土佛寺村
我用无人机进行了一次航拍
确实有个大坑
坑口几乎是标准的正圆形
目测直径有五六十米
此坑的深度也超出了我的想象
以坑口直径比例来看
可能将近百米
更引起我注意的是
大坑底部隐约有一个洞
通过洞似乎可与外部的一段峡谷相连通
这与喀斯特天坑底部往往会有
地下河进水或出水洞的特征非常相像
只是现在是旱季，坑底看不见什么水流
◎ 一眼看上去，这张照片中呈现的景观颇似一个天坑——绝壁陡立，四面合围，正是喀斯特地貌中天坑的典型特征。但实际上，这是在一种独特的三面合围的山谷底部，拍摄者贴近崖壁，向上仰拍，在广角镜头的畸变效果“加成”下，就拍出了这样“坐井观天”的照片。这张照片拍摄于陕西省甘泉县下寺湾镇。摄影/朴龙德
我按图索骥找到了与大坑相连的峡谷出口
在那里有当地人正在开山
把山体挖出一个竖直的剖面
从剖面中看，这里的地层较复杂
上部似乎是疏松的黄土
下部却有呈红色、灰色的岩层交叠出现
我有些茫然了
这里的黄土下究竟藏着什么？
这个大坑到底是怎么形成的？
在武则天乾陵背后
我拍到了长边超过80米的“大脚印坑”
2020年，我来到乾县
在卫星图上，我发现乾陵北侧几公里处有一个大坑
到了预设点后，用无人机航拍了一下
是一个脚印形状的坑
走到近前实测
坑长边约87.3米，短边约26.8米
坑底树木茂密测不到底
只能大约测一下
坑边较浅处深度不小于20米
这个“大脚印坑”旁几十米处，是一条大沟
从卫星图上看，这条沟是从武功镇延伸过来的
在这里收窄分叉，分为若干支沟
我结合航拍照片看了半天
发现主沟和支沟靠近“大脚印坑”的崖壁上
似乎都有洞口与坑相连
坑与沟之间有什么关系吗？
我决定沿着沟再走走看看
◎ 图片拍摄于唐高宗李治与女皇武则天的合葬墓——乾陵北侧几公里处。在一道黄土墚靠近冲沟的边缘地区，平坦的墚面上突然出现了一个巨大的塌陷，实际上，这个大坑并非天坑，而是一个黄土落水洞，一般分布在沟谷两岸的地表水与地下水转换较快的部位。
这一走就到了彬州市境内
满目葱茏，森林茂密
完全颠覆了我对黄土高原的印象
那条深沟也早已分成难以计数的支叉淹没在丛林中
一路上，我发现了多个圆形坑洞
最大的一个直径在30米左右
虽然我是在黄土覆盖的关中平原上长大的
以前却从未留心过黄土上竟然会有这种
颇似喀斯特天坑、竖井的地貌景观
破解“土佛寺大坑”
真假天坑之谜
我要赶到甘泉县
与陕西省地质调查院的高级工程师李益朝会合
出发前，李工向我介绍了这片区域的地质概况
这里是典型的黄土高原区
长条状的黄土墚
馒头状的黄土峁
以及纵横的黄土沟谷交错分布
黄土之下地层主要以砂岩为主
堆积平缓，长期处于稳定状态
仅发育了一些节理、裂隙
黄土与其下的砂岩
是陕北地区绝大多数地貌景观
地质遗迹的物质基础
我们赶到土佛寺村
看到我拍“照骗”的地方
李工说：这种地貌称是围谷
它是一种平面上向下游开口呈弧形
垂向上陡峭
有正向斜坡、反向斜坡
甚至是半壁内凹等形态的沟谷
是流水溯源侵蚀形成的
◎ 如果你蹲下身，用广角镜头一拍，广角的变形作用会让围谷的缺口闭合起来，俨然形成了“天坑”的模样。拍摄地点为吴起县土佛寺村。摄影/李益朝）
后来一位捡柴的老人告诉我们
围谷上面还有段峡谷
峡谷尽头有个宽敞的洞
我们跌跌撞撞找到了地方
脚下毫无疑问是黄土
我拿出激光测距仪测了一下
坑边到对面距离为54米，深度为62米
大坑周边是连续密布的一个坑洞群
特别是东北几十米处
地面已成漏斗状，漏斗底部有三四个竖洞
不知是不是很快会连成一片塌出一个大坑来
李工这时已经胸有成竹了：
首先，这不是天坑
天坑现在是一个专有的喀斯特术语
是特指碳酸盐岩地区形成的
口径和深度不小于百米
或容积大于一百万立方米
四周或大部分周壁为陡崖
且与或曾与地下河溶洞相通的特大型漏斗
这个“坑”是发育在黄土上的
是个黄土落水洞，属于黄土陷穴
不过一般黄土落水洞直径不超过20—30米
这个直径超过了50米，比较少见
李工指着大坑旁的竖洞说：
这些都是典型的黄土落水洞
是地表水沿黄土中的竖直裂隙向下渗透
溶解了黄土中的可溶性盐类、冲走了土粒
让裂隙越变越大，就形成了竖洞
因为水总要找个出口
就会一直下渗侵蚀，直到切到砂岩
砂岩比黄土隔水性好，水流受到阻挡
就转而在水平方向冲蚀出一个洞来
所以黄土落水洞大都发育在
黄土墚延伸向黄土沟的斜面上
一般分布在沟谷两岸的地表水
与地下水转换较快的部位
因为这里有充足的汇水面积和良好的出口条件
◎ 落水洞形成过程如插图所示：地表水沿黄土中的竖直裂隙向下渗透，溶解了黄土中的可溶性盐类、冲走了土粒，让裂隙越变越大，就形成了竖洞。直到水流下渗，侵蚀到砂岩，因为砂岩比黄土隔水性好，水流受到的阻挡越来越强，就转而在水平方向冲蚀出洞道来。
“黄土喀斯特”与“沟谷型丹霞”，
解读陕北地貌的两个关键词
地貌学中就有一个专门的称呼——“黄土喀斯特”
黄土的基本特性是粉粒含量高
结构疏松，可溶盐含量高
湿陷性、崩解性、渗透性强
而且发育了很多竖直裂隙、节理
流水沿裂隙下渗，进行机械侵蚀和溶蚀
逐渐扩大形成地下孔洞
再加上崩塌等作用
就会形成一些与喀斯特地区相似的地貌形态
黄土和其下的砂岩
是陕北地区绝大多数地貌景观
地质遗迹的物质基础
不能只关注黄土，忽视了砂岩
我看到的类似“地缝”的景观
不是发育在黄土上的
而是发育在白垩系砂岩中的
已故的丹霞地貌专家彭华
把这种地貌划归为“沟谷型丹霞”
类似的沟谷在这一带少说也有上百条
◎ 在陕北诸多的沟谷型丹霞中，其中一些从地貌形态上看，与美国亚利桑那州佩吉市羚羊谷相比也毫不逊色：一样的两侧峭壁曲线蜿蜒，一样的入射光线变化多端。只是因为陕北这些沟谷直到近年来才开始被人们所关注，所以它们的美一直“养在深闺人未识”。而羚羊谷久负盛名，吸引的摄影师越多，拍摄出绝美照片的可能也就越大，“强者愈强”，最终成了世界上几个最著名的摄影胜地之一。假以时日，随着陕北沟谷型丹霞越来越为世人所知，吸引更多的摄影师来此创作，这里很可能也会成为和羚羊谷一样的摄影胜地。摄影/朴龙德
白垩纪是地球历史上典型的温暖气候期
就在这个时期
在陕北形成了大型风成红色砂岩堆积地层
随着地壳的抬升，砂岩升至侵蚀基准面之上
水对砂岩的侵蚀就此开始
水流先在地层薄弱处
也就是发育节理裂隙的地方
形成沿节理裂隙方向展布的众多壶穴
壶穴长轴走向与主节理方向一致
之后随着流水不断侵蚀
壶穴不断扩大
最终彼此重叠、贯通形成沟谷
之后在第四纪，陕北又被黄土所覆盖
砂岩上的侵蚀地貌发育受到限制
就像是按下了暂停按键
直到陕北黄土高原区缓慢抬升
地表水对黄土冲刷、剥蚀
在沟谷处被流水剥蚀出露的砂岩
又进一步受到继承性侵蚀
砂岩之上的黄土层比较松散
容易被水冲蚀成V字形的沟
而V形沟又起到了汇水的作用
正如刃越薄刀越锋利一样
季节性水流顺着狭窄的沟底就更容易深切入岩层
由于下切过程中受砂岩物理性质和水流强度的影响
水流在下切侵蚀与侧向侵蚀之间
相互变换、共同作用
一般会在沟谷的起点处形成天井式丹霞
在起点至沟中部形成狭缝式丹霞
沟中部至沟口形成巷道式丹霞
而在较大河谷处形成宽谷式丹霞
◎ 这依据沟谷型丹霞形态不同，还可进一步划分为天井式、狭缝式、巷道式、宽谷式4种类别。一般会在沟谷的起点处形成天井式丹霞，在起点至沟中部形成狭缝式丹霞，沟中部至沟口形成巷道式丹霞，而在较大河谷处形成宽谷式丹霞（如插图所示）。
本文选摘自《中国国家地理》2021年4月文章：
《陕北黄土高原上遍布“地缝”和“天坑”？ 》
撰文/税晓洁 摄影/税晓洁 等 绘图/刘春田
责任编辑/张璇 图片编辑/王彤 地图编辑/陈云
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