沉洞(英語(yǔ):Sinkhole),亦作天坑、滲穴、巖溶塌陷、動(dòng)搖洞、吞口,是一種自然現(xiàn)象,是指具有巨大的容積,陡峭而圈閉的巖壁,深陷的井狀或者桶狀輪廓等非凡的空間與形態(tài)特質(zhì),發(fā)育在厚度特別巨大、地下水位特別深的可溶性巖層中,從地下通往地面,平均寬度與深度均大于100米,底部與地下河相連接(或者有證據(jù)證明地下河道已遷移)的一種特大型喀斯特地形。1一般出現(xiàn)于有水流經(jīng)的石灰?guī)r巖層。當(dāng)空氣中的二氧化碳溶解在雨水里,就會(huì)令雨水變成弱酸性;但當(dāng)這些弱酸性的雨水從土表滲進(jìn)地下,植被及地表中的植物物質(zhì)會(huì)令這些弱酸變成強(qiáng)酸,使雨水流過(guò)石灰?guī)r巖層時(shí),會(huì)慢慢的把石灰?guī)r層侵蝕成小洞。當(dāng)小洞日漸擴(kuò)大時(shí),可能會(huì)令地表突然塌陷,形成沉洞。
形成機(jī)制沉洞的形成機(jī)制可能是因?yàn)闈B濾水把水溶度較高的基巖(如石灰石)慢慢的溶解侵蝕,又或是因?yàn)槎囱ㄎ蓓數(shù)乃?,又或是因?yàn)樗斫档?。有時(shí),透過(guò)沉洞可以看見(jiàn)底下的洞穴。對(duì)于特別大型的沉洞,如:美國(guó)馬默斯洞穴國(guó)家公園的雪松庫(kù),可能會(huì)在沉洞的底部看到地下水從洞的一邊流動(dòng)到另一邊,形成了伏流現(xiàn)象。
沉洞一般發(fā)生于一些位于地下,而且能被大自然的水慢慢溶解的巖石種類,例如:石灰石、碳酸鹽巖或鹽床。當(dāng)巖石被溶解,就會(huì)在地下形成空間或溶洞。若地面環(huán)境不變,這些地下空間就能保持完整;但若空間的巖面不足以承托其上的重量,就會(huì)突然塌陷,形成沉洞。舉例說(shuō):在死海,由于海平面不斷下降,使海水不再流入,流進(jìn)死海的淡水把鄰近地層的地下鹽溶解,令地面出現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)的沙質(zhì)沉洞。
沉洞亦可能是因?yàn)槿祟愰g接做成的,而這些沉洞的形成往往與土地的不適當(dāng)利用有關(guān)。由于發(fā)展及建造,令地下水管在市區(qū)變得普遍。當(dāng)?shù)叵滤軡B漏,其作用就好像從地表滲進(jìn)地下的雨水。一旦地面環(huán)境改變,令地表不能再承受原來(lái)設(shè)計(jì)的重量,就會(huì)令沉降發(fā)生,形成沉洞。
等級(jí)按天坑分級(jí)原則,深度和寬度均超過(guò)500米的為超級(jí)天坑,全世界僅有三例,全在中國(guó)(重慶小寨天坑、廣西樂(lè)業(yè)大石圍天坑、廣西巴馬號(hào)龍?zhí)炜?,另外貴州平塘打岱河天坑尚待確認(rèn));深度和寬度在300米到500米之間的為大型天坑,全世界有16例,中國(guó)有9例;深度和寬度在100米到300米之間的為標(biāo)準(zhǔn)天坑。
分布目前在世界上發(fā)現(xiàn)確認(rèn)的天坑約80個(gè),其中有超過(guò)50個(gè)在中國(guó)。中國(guó)的天坑分布在南方喀斯特地區(qū),絕大多數(shù)位于黔南、桂西、渝東的峰叢地貌區(qū)域。
例子美國(guó)佛羅里達(dá)州的Devil's Millhopper州立地理公園就有一個(gè)著名的沉洞。另外,危地馬拉的首都危地馬拉城亦是一個(gè)以沉洞著名的城市。除了在2010年6月出現(xiàn)的沉洞,在2007年2月25日,當(dāng)?shù)匾嘣驗(yàn)檫B日大雨加上下水道堵塞破裂而使沉洞形成。
巴布亞新幾內(nèi)亞Minyé Sinkhole
克羅地亞Crveno Jezero(Red Lake,紅湖)Sinkholg
中國(guó)重慶奉節(jié)小寨天坑群
重慶武隆后坪鄉(xiāng)沖蝕天坑群
重慶武隆天生三橋天坑群
四川興文天坑群
貴州織金義界河天坑群
貴州紫云水塘天坑群
貴州羅甸董當(dāng)天坑群
貴州安龍板洞天坑
廣西樂(lè)業(yè)天坑群
廣西巴馬天坑群
廣西鳳山三門海天坑
陜西漢中天坑群2
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
楊明 - 副教授 - 西南大學(xué)