洞穴里長出一碗”小湯圓”?
本文經“中國國家地理”微信公衆號授權轉載
特此感謝！
我國是喀斯特地貌大國，且不提靈秀的峰林峰叢、神奇的天坑地縫，只說幾乎遍佈全國的溶洞，每年大家都能聽到許多與之相關的新聞：
比如亞洲第一長洞——貴州綏陽雙河洞的探明長度又增加了若干米，某地因施工發現了新的溶洞，某溶洞中發現了新的洞穴生物……幽深曲折的溶洞通道、形態各異的石筍石鐘乳、奇異特化的洞穴生物，這些似乎已經成了人們對溶洞的“刻板印象”。
很多人都覺得，洞嘛，也就這麼回事。但實際上，溶洞裡還有很多大部分人都從未見過的奇特洞穴沉積物，比如——穴珠。
什麼是穴珠？
穴珠，英文原文爲cave pearls，字面意思是“洞穴珍珠”。與珍珠的形狀和結構相似，穴珠是在喀斯特溶洞內形成的具有同心圓結構的珠狀次生碳酸鈣沉積物。它是在含有飽和碳酸鈣的淺水中，水體受到滴水等細微而持續的擾動時，水中的碳酸鈣在間歇發生翻滾位移的砂粒、巖粒等介質核周邊吸附並沉積，層層增長形成的（類）球狀體。
穴珠沉積過程示意圖
繪圖 / 田稚珩 宋翰笛
如果你還是不太理解這一過程，可以想象一下生活中滾元宵的場景——珠核一邊被碳酸鈣附着包裹，一邊受到機械摩擦、擠壓，於是越來越圓。
珠核一邊被碳酸鈣附着包裹
一邊受到機械摩擦、擠壓
就會形成同心圓式的層級結構
其外形也會向着滾圓發展
攝影／王若楓
但與珍珠不一樣的是，穴珠的質地是多孔性的，它們的表面往往像棘皮一樣不光滑，脫離水環境後就更顯粗糙。穴珠常常以羣體出現，挨在一起卻互不粘連。當溶洞中穴珠數量成千上萬甚至更多時，我們可稱其爲穴珠洞。目前我國已發現的穴珠洞，都分佈於廣西、貴州兩省區。
我國目前已發現代表性穴珠洞分佈示意圖
修建輸水隧道，打穿隱蔽洞穴
發現“珠”絲馬跡
貴州省道真仡佬族苗族自治縣的羣山間，有一條新建的引水隧道，隧道入口就藏在山坳中的隱蔽處。這裡地處喀斯特山區，山上缺少地表水，難以開展生產活動，因而修了一條4公里長的隧道，從西面的地表河提水。
隧道入口就藏在山坳中的隱蔽處
與平平無奇的地面部分不同，這條隧道在山腹中恰好打穿了一個潛藏的喀斯特溶洞。打穿溶洞之初，施工隊的負責人就發現洞內景觀不錯，於是採取了封閉管理措施。另一方面，想進洞內必須通過繩降；這兩道關卡攔住了絕大部分的人，避免了破壞和盜採。
在獲得了有關管理部門的進入許可後，我們進入了這處神秘的溶洞。在與溶洞相交的地方，隧道變成了橫架在洞腔頂部的渡槽，平添了幾分神秘氣息。而專業的洞穴考察人員，藉助繩降設備從渡槽下到底部後，就進入一個更加神奇的藏“寶”地。
輸水隧道突然改變了形態
以斜交的方式懸架在一個天然洞腔內
攝影／鐵丐
當雙腳落到“地面”時，方看清這是個人工的水泥平臺，應該是修渡槽期間用於搭建支架的工作臺。洞底並不平坦，高高低低的亂石堆積在溼滑泥濘的黃土地上，須得手腳並用纔不至於摔倒。離開施工區數十米，翻過一片亂石堆後，我們在一小片平地上看到了第一窩穴珠。
是誰“孕育”了穴珠
又是誰“殺死”了穴珠
這窩珠子湯圓大小，個頭均勻，鋪陳在覆蓋着一層鈣華的空地上非常顯眼，粗略一數竟有約50顆！它們粗看好似零落一地，但越看越覺得沒這麼簡單：穴珠之間似乎能連成一些斷續的弧線，而這些弧線都有同一個圓心——來自約40米高空的洞頂滴水。高空滴水的力量顯然非同尋常，不僅造就了這十多平方米的鈣華地表，還把穴珠們推出了0.5—1.5米的直徑範圍。
與印象中的穴珠不太一樣，這些珠子表面顏色褐黃，像爆米花似的佈滿了龜裂樣紋路。穴珠周邊沒有積水，大部分珠子已經與地表鈣華膠結在一起，完全不能動彈了。
“這樣的也算穴珠嗎？”
巧的是，裡面有顆穴珠剛好被頂上落下的石鐘乳砸崩了一半，露出內部清晰的同心圓結構，說明它們在被膠結前的確是以穴珠的形式存在着。但按照定義，現階段的“珠子”不再以同心圓的方式繼續增長，它們作爲穴珠的生命歷程已經結束。
漸漸乾涸的積水變成鈣華“凍”的狀態
將穴珠膠結粘連
看上去就像爆餡的元宵湯
在相鄰的地方，又陸續看到了類似的幾窩穴珠。有意思的是這幾窩穴珠中有的“珠池”裡還有半透明的“湯”——看上去是漂着白色細末的黏稠“液體”，特別像爆餡的元宵湯。孰料手指一碰，才發現這“湯”堅硬無比，竟然都是鈣華“凍”。再試着撥動邊上的珠子，果然已經粘死了，僅有靠近珠池中央的少量珠子還被數毫米深的水滋潤着，沒有與底面粘連。
此類場景不斷復現。往前走不遠處，在通道中間，有一個兩米多高的雪白石筍，在以石筍爲中心直徑約2米範圍的地面上，環繞着一片數百顆湯圓大小的穴珠，它們大部分也與底面固結。
與前面幾窩穴珠粘連的原因不同，這窩穴珠應是因爲石筍的崛起和其基座的擴張，填高了珠巢基底，穴珠周圍的積水越來越少，最終與石筍基座固結在了一起，照這樣發展下去，這片穴珠最終可能會完全被石筍吞併。
在一片半人高的小石筍叢中
天然圍合了若干個小鈣華池
分佈着好幾窩穴珠
畫面遠端那一窩穴珠數量約50—60顆
而近處那窩穴珠大約有120顆
如果說洞頂滴水和珠巢形態的改變，是扼殺穴珠的“殺手”，那麼操控“殺手”的幕後元兇，則是區域水文氣候的變化。洞穴中穴珠的大量形成，說明當時本區氣候比較溫暖、潮溼、水量充沛。而被“截殺”的穴珠，則是這個地區發生了由溼變乾的重大水文氣候變化的“受害者”。
廣西鳳山縣弄樂天坑地下洞穴中
展示了形成穴珠時
滴水、流水、池水的協同沉積作用
攝影／李晉
大小迥異的穴珠：
“湯圓”、“彈珠”、“黃豆”、“西米”和“砂糖”
在亂石和泥堆混雜的洞道里前行了幾百米，洞道依然高大如前，鐘乳石亦稀少如前。在半人高的石筍叢間，天然圍合了一些由高到低的小鈣華池，分佈着好幾窩穴珠，每窩大約有50—80顆。
這個藏在山腹中的溶洞
石筍、石鐘乳等沉積物在數量和形態上並不豐富
引人注目的是錯斷岩層構成的鋸齒形洞道截面
石筍叢前方的洞側有一個約三十米高的陡峭土坡，土坡頂部一小股溪水從洞頂懸空泄流而下，彎彎曲曲地從坡上漫流下來，其中一小部分就流向了鋸齒狀崖壁，從不同高度的齒邊分散滴下。這就是形成石筍和穴珠的水源。
地表水可以順着斷裂縫隙進入洞腔
再從不同高度的鋸齒邊分散滴下，形成滴水
滴水下方，則可能形成穴珠
水源形態不同，穴珠也不同。
這裡有着整個洞裡最大也是最漂亮的一窩穴珠，同樣是湯圓大小，卻圓度極高，潤着水光，晶瑩靈動，質如凍脂。它們中的大部分，並未像書本上形容的那樣浸在淺水裡，而是置身於略有坡度的鈣華流痕溝裡，即便在雨季，這個小溝中的積水也很難到達覆蓋穴珠的深度。
那爲什麼這些穴珠只有少量固結而大部分還都能活動呢？初看真的匪夷所思，但有了剛剛大石筍擴張的思路，似乎套在這裡也是說得通的：一叢小石筍日漸崛起，步步擠佔了珠巢，使得穴珠被擠了出去，落在半坡的溝裡。
其他幾窩穴珠的大小差別很大，有的像小孩玩的彈珠，有的不過黃豆大小。在低處的一道細長緩溝裡，一片淺黃色半透明宛如西米羮的東西闖入了眼簾。伸手輕觸，竟都是活動的小珠子！它們的直徑爲2—3毫米，平鋪了一層，粗略估算竟超過3萬顆。
貴州道真穴珠洞
畫面中這一片穴珠雖然只有西米大小
但其數量粗略估算超過了3萬顆
貴州琴陽洞穴羣：
這裡的穴珠多起來，能淹沒洞道
雖然這個洞裡的穴珠形態美觀，但從數量上看，儘管數以“幾萬”計的規模已經不小了，但完全達不到頂級水平；貴州省黔南布依族苗族自治州獨山縣的琴陽洞滿地都是穴珠，那才稱得上“穴珠洞”。
琴陽洞中的穴珠
多到“淹沒”了地面
攝影／田稚珩
“琴陽洞”不是一個洞，而是分佈在穿洞後窪地周邊，處於不同山頭上同一海拔高度的三個相鄰溶洞。琴陽洞各洞規模相似，都是高寬約10×25米的水平廊道式洞穴，洞內小岔道很多，多數能夠環回到主通道上來。除了穴珠，別的洞穴沉積物並不突出。洞頂和洞壁普遍有細小的石鐘乳和流石，地面也偶有石筍、石柱；一些洞廳裡還分佈着邊石壩和蓮花盆。
琴陽洞羣中穴野洞的平面圖
製圖／周黃鶴
穴珠大多出現在幹洞的淺邊石壩裡、或是有鈣華覆蓋的地面滴水窩坑裡，數量有限。而琴陽洞完全不一樣，鮮少看到邊石壩，穴珠卻多到幾乎無處不在，只要是平一點的地方，任何地面的角落——包括塊石底下、夾板底下、石筍石柱腳下、水池裡外，甚至是地上凹槽、塊石夾縫裡，都能見到穴珠。
琴陽洞中有的穴珠外表
彷彿有一層質地堅硬而富有光澤的包漿
還有一些穴珠則凹凸分色，佈滿深色麻點
攝影／田稚珩
這些穴珠大多直徑在0.5—1.5釐米之間，鋪滿在地面上，或在較低一隅堆出數層的厚度來。在洞頂有滴水的地方，則會見到一個個“穴珠杯”——有如漏斗般的滴水坑被穴珠完全填滿、溢出。
穴珠杯上部直徑約10釐米，深度約3釐米，裡面的穴珠直徑從2毫米到10毫米都有，外觀潔白圓潤，並依照“下小上大”的規則分層積累，非常規律、漂亮。洞內其他地方生長的穴珠則多以土褐黃色爲底，但樣式卻多出“花”來——邊角圓鈍的“石頭巧克力”、糙皮的“魚皮花生”、綻開裂紋的“爆米花”、佈滿深色凸起小點的“芝麻球”，還有各種扁圓的“小餅”（專業稱謂爲“穴餅”）。
“橄欖核”穴珠
當包裹在穴珠外側的沉積層還不是特別厚時，穴珠的外形可能會顯出珠核的形狀；或者穴珠長大到頂觸水面而又缺乏足夠的外來水擾動後，會由同心圓式增長變爲以側面增長爲主；這樣就產生了異形穴珠。
“石頭巧克力”穴珠
穴珠“三明治”沉積層
這個現象此前從未被記錄過
是一個新發現
在琴陽洞還存在一些有趣的現象。比如，在一個緩坡上有幾窩穴珠，每窩都像被人挑選擺放過一樣，不同樣式、大小的穴珠各有幾顆。初見十分困惑，後來沿着坡往上走，發現下部珠巢中的各式穴珠，在上部都能找到它們的“原生巢”，推測可能是因某種原因，上方的穴珠滾落到了下面的窩坑裡，與原來的穴珠“混巢”了。
又如，在一段兩端開口的洞道內，我們觀察到滴水下方的穴珠窩坑是長槽狀的，與封閉支洞裡的漏斗形窩坑形狀完全不一樣，推測可能受到了風的影響。
每窩穴珠中都有不同樣式、大小的穴珠混雜
攝影／田稚珩
另一個有趣的現象是，當來到穿洞對面的一處洞穴裡，進洞不遠，有一段人工開挖的通道。通道的斷面竟是由鈣板和穴珠交替疊加而成的“三明治”穴珠沉積層，總共有18釐米厚。不算表面活動的穴珠，沉積層竟有10個層次。
由鈣板和穴珠交替疊加而成的“三明治”穴珠沉積層
攝影／田稚珩
幾個片區跟土混在一起的穴珠，一定是洞穴的外部水文環境發生過多次大變故：早期在滴水主導的穩定狀態下生成穴珠後，突入的洪水夾帶泥沙進入洞道，覆蓋了穴珠；之後再次進入穩定滴水期，覆蓋層表面板結鈣化後，在其上又生成新的穴珠。這一過程多次循環，最終形成了眼前這片“三明治”穴珠沉積層。
這個現象此前從未被記錄過，是一個新發現！這裡是一座無與倫比的穴珠寶庫，值得更多洞穴愛好者和專業科研人士來仔細探察。
經過對洞圖的計算機測繪統計，穴野洞總面積2.19萬平方米，洞道總長度1368米，穴珠分佈佔洞內平地面積比約84%，保守估算，這個洞裡的穴珠約有1606.4萬顆。如果將相鄰的幾個洞視爲整體，琴陽洞的穴珠儲量很可能過億，堪稱是世界級的穴珠洞，也是我國已發現的規模第一的穴珠洞。
目前公認的世界第一穴珠洞，是墨西哥塔巴斯科彈珠洞：最大的穴珠池爲8×6米的月牙形，穴珠最大覆蓋厚度有1.2米，個體平均直徑爲1—1.5釐米，最大直徑爲7釐米，穴珠總數量約2億顆。其實除了貴州這兩個洞，我國還有一些溶洞中也有大規模穴珠存在（雖然原因未知但它們都位於廣西）：2000年探明的廣西南丹恩村大巖洞（也稱恩村洞），洞中“珍珠大廳”內的穴珠直徑0.1—10釐米，堆積厚約15釐米，分佈範圍約600平方米；
廣西南丹恩村大巖洞
洞中“珍珠大廳”內穴珠堆積厚約15釐米
分佈範圍約600平方米
攝影／韓道山
2002年探明的廣西宜州祥貝珍珠洞，穴珠直徑0.2—6釐米，堆積厚度5—20釐米，分佈面積1600平方米，數量達4000萬—5000萬顆；2017年探明的廣西東蘭幹潘洞，一個大廳中有約200平方米的穴珠堆積，直徑0.2—15釐米，厚度約10—20釐米。
廣西東蘭幹潘洞
攝影／陳立新
廣西馬山九連洞中有數片大穴珠池
攝影／田稚珩
除了貴州、廣西，相信我國一定還有類似的穴珠洞未被關注到。未來在我國能發現超越彈珠洞的穴珠洞嗎？非常值得期待！
本文選摘自《中國國家地理》2022年12月文章：
《尋找洞穴 “珍寶”穴珠》
撰文/田稚珩 攝影/趙揭宇 等
責任編輯／張璇 圖片編輯／王彤
全文閱讀請點擊下圖購買雜誌
本文系“中國國家地理”微信公衆號原創內容
俠客地理授權轉載
尋找自然美景
探秘山水奇觀
用腳、相機和鍵盤記錄地球故事
微信ID：xiakedili