中国南方喀斯特，有多美？| 神州风物
以下文章来源于星球研究所 ，作者星球研究所
来源：星球研究所
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，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》）
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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
贵州荔波水上森林
以及九寨沟和黄龙的钙华堆积
一众名声在外的超级风景
都是它的家族成员
（中国南方喀斯特主要景点分布，制图@郑伯容&巩向杰/星球研究所）
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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%的
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）
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中国南方喀斯特
为什么会拥有如此众多的美景？
又为什么会出现
如此众多的超级工程？
Ⅰ
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10千米的碳酸盐岩地层
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）
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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）
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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
Ⅱ
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@郑伯容&兰泽玉/星球研究所）
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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）
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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）
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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）
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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）
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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/星球研究所）
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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）
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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）
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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）
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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）
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丘北县的普者黑
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）
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在贵州
兴义市的万峰林
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）
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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）
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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》）
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与此同时
流水的溶蚀还开启了
地下世界的大门
（贵州紫云县格凸河燕子洞，摄影师@李贵云）
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南方充沛的降水
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）
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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）
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在贵州
流水溶蚀出了长达257.4千米的
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）
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洞穴中还拥有地下世界的“殿堂”
即洞穴大厅
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@赵揭宇）
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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）
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如洪钟
（荔波天钟洞，摄影师@李贵云）
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如神灯
（广西乐业的溶洞，摄影师@韦革宁）
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如幽冥世界
（广西乐业溶洞中的湖水镜像，摄影师@韦革宁）
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当洞穴的溶蚀继续
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）
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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）
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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）
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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）
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如果天坑四周岩壁溶蚀坍塌
还会形成天然的桥梁
人称“天生桥”
（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）
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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）
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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）
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穿过森林
（贵州荔波樟江风景区，摄影师@卢文）
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但是岩与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）
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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）
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由石坝相围而成的钙华池
数量众多
藻类生长繁茂
层层叠叠、绚丽多姿
（黄龙，摄影师@刘夙培）
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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
那么
超级风景之中
又为什么会诞生超级工程呢？
Ⅲ
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）
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然而事实并非如此
因为大地已经被溶蚀得
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）
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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）
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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）
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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）
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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）
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其次
交通工程多以桩作为基础
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）
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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
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》）
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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）
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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）
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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）
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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）
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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）
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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）
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2010年开工建设的贵昆高铁
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
（贵昆高铁北盘江大桥，高铁列车正在通过，摄影师@王璐）
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铁路之外
公路建设也是奇迹不断
为跨越峡谷
2005年开建的沪昆高速坝陵河大桥
用6.5万吨钢材
25万立方米的混凝土
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）
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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）
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同年开建的杭瑞高速北盘江大桥
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梁
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）
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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
仅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）
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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，摄影师@文林）
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在溶蚀的大地上
虎踞龙盘
（百色合那高速，摄影师@韦革宁）
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连通四方
（请将手机横屏观看，合那高速，摄影师@江海荣）
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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）
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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）
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Ⅳ
秀丽的峰林、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
（请将手机横屏观看，桂林阳朔兴坪镇全景，摄影师@李一鸣）
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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）
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本文创作团队
撰稿：GentleGeGe、王昆
设计：郑伯容
地图：巩向杰
审校：云舞空城、纪秋梅
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》
星球研究所
一群国家地理控，专注于探索极致世界
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