西伯利亞天坑之謎

云汐

2020年，俄羅斯西伯利亞的亞馬爾半島絕對是世界上最具話題性的地區(qū)之一，因?yàn)樵?年時(shí)間里，這里先后出現(xiàn)了17個(gè)天坑。本來出現(xiàn)天坑并不是稀罕事，但是這里的天坑總是伴隨著火光沖天的爆炸而產(chǎn)生，于是各種說法甚囂塵上，有人說是隕石撞擊地球，有人說是地底的核爆試驗(yàn)。但是地質(zhì)學(xué)家葉夫根尼·丘維林經(jīng)過6年調(diào)查，卻得出了一個(gè)讓人始料不及的答案……

出現(xiàn)天坑

2014年6月12日，斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所的地質(zhì)專家葉夫根尼·丘維林像往常一樣駕駛著直升飛機(jī)到亞馬爾半島巡視，兩個(gè)小時(shí)后就在他準(zhǔn)備打道回府時(shí)，突然一個(gè)直徑20米的大型巨坑出現(xiàn)在他的眼前。

丘維林驚訝不已，兩個(gè)月前他也巡視過這里，當(dāng)時(shí)卻沒有這個(gè)天坑。“短短兩個(gè)月時(shí)間怎么可能形成這樣大的天坑呢？”巨大的好奇心促使丘維林把直升機(jī)停在了附近的一塊草地上，他仔細(xì)地觀察著天坑。這個(gè)坑深約50米，邊緣呈深褐色，像是被灼燒過，坑邊還散落著針葉林的樹根。

根據(jù)眼前的狀況，丘維林?jǐn)喽ㄟ@里曾經(jīng)發(fā)生過劇烈的爆炸，難道是隕石撞擊爆炸形成的？片刻之后，丘維林就否定了自己的這一猜想，因?yàn)榻鼉蓚€(gè)月并沒有隕石墜落亞馬爾半島的報(bào)告，更主要的是，如果是隕石撞擊，也不會(huì)形成表面洞口如此小卻這么深的天坑。另外在天坑的周圍，丘維林沒有找到隕石的殘骸。為了進(jìn)一步調(diào)查，丘維林想在這里“安營扎寨”，可他失望地發(fā)現(xiàn)，此處人煙稀少，恐怕找不到目擊者。

搜查了兩天一無所獲，丘維林只得返回實(shí)驗(yàn)室，并通過報(bào)社發(fā)布了“尋人啟事”，希望能找到目擊者。一個(gè)星期后，丘維林接到了市民維金的電話：“當(dāng)時(shí)的情況實(shí)在是太嚇人了，巨大的聲響我還以為是飛機(jī)墜毀了，一陣劇烈的搖晃之后，我看到了數(shù)米高的火焰升騰起來，就像是核爆一樣，染紅了半邊天?！备鶕?jù)維金提供的地址，丘維林找到了他居住的小鎮(zhèn)。這個(gè)小鎮(zhèn)距離天坑的直線距離是20公里，是當(dāng)?shù)厥烷_采工人臨時(shí)的居住場所，聽說丘維林是來調(diào)查天坑的，工人們紛紛講述了當(dāng)時(shí)的情況。

“當(dāng)時(shí)是下午兩點(diǎn)，我正在睡午覺，突然間地動(dòng)山搖，我還以為地震了，慌里慌張跑出房間，就看到了一團(tuán)火焰從山的那邊升騰起來?！?/p>

“我以為是隕石，還和幾個(gè)膽子大的工友專門開車過去，可什么隕石也沒有撿到?！?/p>

……

聽著工人們驚恐地說著當(dāng)時(shí)的情形，丘維林困惑不已，如果不是隕石撞擊地球，在這樣靠近油田的地方也不可能進(jìn)行實(shí)彈演習(xí)，更何況如此大的坑也不是普通的炸彈能造成的。

半個(gè)月后，丘維林又接到亞馬爾半島居民達(dá)夫斯基的電話，稱在離他家10公里的地方也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)天坑。丘維林開了兩個(gè)小時(shí)的車趕到了達(dá)夫斯基的家，然后步行趕往發(fā)現(xiàn)天坑的山谷。兩人一邊走，一邊聊，達(dá)夫斯基說自己和鄰居到山谷狩獵，無意之中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)天坑，兩人還以為坑底有寶貝所以冒險(xiǎn)下去，結(jié)果剛下到一半就覺得眩暈，只好放棄了。

走了快三個(gè)小時(shí)，丘維林終于看到了這處新的天坑，他的腦海里瞬間浮現(xiàn)出一個(gè)詞：冰火山。冰火山是一種地外天體上才存在的火山，通常在木星、土衛(wèi)六以及一些矮行星衛(wèi)星上存在，和地球上的火山不同，冰火山噴發(fā)出的不是巖漿，而是冰?？墒翘炜拥闹車]有冰或者水，更主要的是，噴發(fā)的動(dòng)力從何而來？

隨后幾天，丘維林住在達(dá)夫斯基家，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐臍鉁睾艿停瑸榱朔乐顾鼙粌鲎?，?dāng)?shù)厝瞬缓茸詠硭?，而是開采地下水。丘維林通過走訪了解到，和其它地方水井不同的是，這里的水井往往深達(dá)百米，不僅要打通巖石層，還要經(jīng)過凍土層。那么，會(huì)和這些水井有關(guān)嗎？

丘維林查找資料后得知，雖然在北極圈的絕大部分地區(qū)，有一些隆起的巨型丘陵?duì)顑鐾炼?，它們是地下水流過，結(jié)冰后將土層頂起來形成的。但是這類巨型凍土堆最終的歸宿是坍塌，而不是爆炸后形成一個(gè)巨坑。那么，達(dá)夫斯基家附近的天坑顯然不是地下水造成的，它實(shí)在太大太深了。

一個(gè)星期后，居民伊萬諾娃敲響了丘維林的房門：“在我家附近出現(xiàn)了很大一塊拱起的地方，不到兩個(gè)月就上升了兩米！”丘維林趕到伊萬諾娃家，出現(xiàn)拱起的地方是他家的菜地，直徑達(dá)到了40米。為了安全起見，丘維林建議伊萬諾娃暫時(shí)搬離，他每隔一天就會(huì)過來觀察一次。

不到半個(gè)月，丘維林震驚地發(fā)現(xiàn)，菜地又上升了0.5米。兩個(gè)月后的一天早上，就當(dāng)丘維林快到菜地時(shí)，他眼前突然升騰起數(shù)十米高的火焰，接著是一陣巨響。眼前的情景讓他驚呆了，一天前還隆起的地面現(xiàn)在居然成了上百米的深淵，周圍掀起的樹根和草根更是一片燒灼的痕跡。

撲朔迷離

調(diào)查毫無進(jìn)展，周圍的居民開始擔(dān)心起來，一些人認(rèn)為這是外星人的杰作，更多的人擔(dān)心這是世界末日將要來臨的預(yù)兆。

面對各種謠言，丘維林壓力巨大。為了盡快調(diào)查天坑形成的真相，西伯利亞官方成立了以丘維林為首的調(diào)查團(tuán)隊(duì)，允許他調(diào)用衛(wèi)星監(jiān)控亞馬爾半島。而丘維林認(rèn)為，最切實(shí)可行的辦法是找到一塊隆起的地方，監(jiān)控天坑形成的全過程。

2016年10月9日，丘維林接到馬爾半島一個(gè)居民的電話，說在距離小鎮(zhèn)27公里的地方發(fā)現(xiàn)了一塊新隆起的地方。丘維林如獲至寶，他每天通過衛(wèi)星監(jiān)控著隆起地塊的一切情況。然而這一觀察，連丘維林都瞠目結(jié)舌：土塊隆起的速度實(shí)在太快，不到一個(gè)月就要爆炸了。爆炸半個(gè)小時(shí)后，丘維林組織了考察團(tuán)，決定冒著危險(xiǎn)到天坑的底部考察。

隨著繩索的下降，丘維林發(fā)現(xiàn)洞口邊緣呈黑色，像是燃燒造成的，漸漸地他還出現(xiàn)了頭暈的癥狀，很明顯天坑里有高濃度的不明氣體。丘維林趕緊用收集瓶收集了部分氣體。在天坑的底部，丘維林沒有看到地下水的痕跡，只是一些被炸松的凍土。為確保安全，丘維林和同事只停留了兩分鐘，采集了一些土壤樣本就匆忙返回了地面。

回到實(shí)驗(yàn)室，丘維林對采集的氣體進(jìn)行了化驗(yàn)，顯示氣體的主要成分是甲烷，而對坑底的土壤樣本化驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)它們和普通的土壤并沒有差別。

“這些甲烷究竟從何而來，是爆炸形成的？”丘維林知道，甲烷可以從冰層泄漏出來，但是難以密封在一個(gè)有限的空間里造成爆炸。圍繞在丘維林心頭的疑問接連涌現(xiàn)，報(bào)紙卻在此時(shí)刊發(fā)了地質(zhì)學(xué)家?guī)斓吕飦啎r(shí)的文章，他提出了喀斯特天坑的說法。2001年，天坑作為一個(gè)專門的喀斯特術(shù)語被專家提出，直至2010年全世界已經(jīng)被確認(rèn)的天坑多達(dá)78個(gè)，其中三分之二分布在中國。

庫德里亞時(shí)的分析得到了很多人的認(rèn)可，但是丘維林知道這樣的天坑形成至少需要具備六個(gè)條件：其一是石灰?guī)r層要厚，只有足夠厚的巖層才能給天坑的形成提供足夠的空間;其二就是地下河的水位要足夠深;其三包氣帶即含氣體的巖層厚度也要大;第四該地區(qū)降雨量要大，這樣地下河的流量和動(dòng)力才足夠大，足以將它落下來的石頭沖走;第五個(gè)條件就是巖層要平，從天坑四周的絕壁看，巖層與地面基本上是平行的，就像一層層的石板堆在四周一樣，只有這樣的巖層才能垮塌;最后一點(diǎn)就是地殼要抬升，這樣地殼的運(yùn)動(dòng)就會(huì)給巖層垮塌提供動(dòng)力。可是經(jīng)過這段時(shí)間的調(diào)查，丘維林發(fā)現(xiàn)，亞馬爾半島顯然不具備這樣的地質(zhì)條件。

為了防止天坑爆炸傷人，丘維林一方面通過衛(wèi)星監(jiān)控亞馬爾半島，一方面鼓勵(lì)市民一有地面不明原因的拱起就向他報(bào)告。就這樣，在隨后三年時(shí)間，先后形成了12處天坑，有些從地面隆起到爆炸只用了短短兩個(gè)月。2017年12月1日，衛(wèi)星還拍攝到了名為SeYkhGEC的“天坑”爆炸的經(jīng)過，爆炸后火焰高達(dá)5米，燃燒持續(xù)了90分鐘才熄滅。爆炸還波及到附近的一棟民房，而民房的主人莫羅斯被輕微燒傷。丘維林到醫(yī)院里探望了莫羅斯，聽他心有余悸地講述了當(dāng)時(shí)的經(jīng)過：“爆炸的聲音實(shí)在太大了，我被氣浪掀翻，一團(tuán)火苗順著我的手指燃到了胳膊……”醫(yī)生告訴丘維林，莫羅斯的燒傷很可能是甲烷造成的。

“甲烷！”丘維林想起上次在坑里檢測到的甲烷，“難道罪魁禍?zhǔn)渍娴氖羌淄?，可是這么多的高濃度甲烷從何而來的呢？再說，爆炸需要相當(dāng)大的推力，要在地表下形成超高的壓力?！?/p>

就在丘維林決定順著這個(gè)思路展開調(diào)查時(shí)，亞馬爾半島電視臺(tái)的一架直升飛機(jī)出事了，原來當(dāng)天攝制組一行人坐飛機(jī)航拍天坑，卻遭遇了一個(gè)天坑爆炸，受損的飛機(jī)采取了迫降，結(jié)果造成兩人受傷。

尷尬真相

不斷涌現(xiàn)的天坑，艱難推進(jìn)的調(diào)查，時(shí)間一晃就到了2020年6月，根據(jù)丘維林的統(tǒng)計(jì)，整個(gè)亞馬爾半島共出現(xiàn)了17個(gè)天坑，幸運(yùn)的是這些天坑大部分遠(yuǎn)離居住區(qū)，并沒有造成太大的人員傷亡。

7月22日，接到市民的報(bào)告后，丘維林和助手再次趕到了亞馬爾半島西北的奧比村。剛下飛機(jī)，丘維林就感到了一股熱浪，負(fù)責(zé)接待的村民迪奧古抱怨說，今年的天氣真是太奇怪了，往年這個(gè)時(shí)候不過15℃，今年卻達(dá)到了25℃。

夜幕降臨后，丘維林漫步在針葉林中，依然還能感受到一絲熱意。在和迪奧古聊天中，他講述了一件奇怪的事情，原來他家的井干枯了，需要挖掘一口井，原本計(jì)劃15天完工，結(jié)果不到6天就完工了。丘維林很好奇，再一細(xì)問，發(fā)現(xiàn)是凍土層變薄了，之前一般是40米，今年的變成了10米。

凍土層怎么變薄了這么多？丘維林很快想到了今年的高溫天氣：氣溫的升高讓大部分凍土融解掉。順著這個(gè)思路，丘維林勾勒出了一個(gè)清晰的推斷：溫度升高造成凍土融化，凍土融化后藏在里面的腐殖質(zhì)開始被分解，從而釋放出大量的甲烷，這些甲烷在一個(gè)密閉的空間內(nèi)聚集，最后因?yàn)閴毫^大產(chǎn)生了爆炸，從而形成了天坑。

為了證實(shí)自己的推斷，丘維林采集了上百公斤的凍土放置在一個(gè)密閉的塑料瓶子中，然后將瓶子放置在常溫的環(huán)境下，開始幾天一切正常，一個(gè)星期后瓶子開始膨脹，第十天的晚上，瓶子終于爆炸并產(chǎn)生了少許火花和黑煙。丘維林采集了爆炸后的氣體成分，如他所料，檢測到了甲烷。

爆炸的元兇是甲烷，可是試驗(yàn)采用的是塑料瓶子這樣密閉的空間，土壤中又是怎樣形成這樣的密閉空間的呢？就在丘維林陷入困境時(shí)，迪奧古向他報(bào)告，在村子北面5公里處有一塊地拱起來了。丘維林大喜過望，連忙趕了過去，經(jīng)過調(diào)查，這確實(shí)和之前形成的天坑拱起來的地形相同。丘維林決定不等天坑爆炸，他要人為地挖開，釋放掉集聚的甲烷。他的想法得到了俄羅斯政府的同意，并調(diào)去了幾臺(tái)挖掘機(jī)。

為了安全起見，工程隊(duì)先是打進(jìn)了一根長達(dá)80米長的鋼管，當(dāng)把火把放在鋼管口，頓時(shí)冒出了火苗，經(jīng)過檢測，燃燒的主要成分是甲烷。就這樣，經(jīng)過一個(gè)星期的燃燒，鋼管口的火苗漸漸變小。隨著挖掘機(jī)的開工，丘維林發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象：拱地的周圍呈現(xiàn)環(huán)形結(jié)構(gòu)。隨著挖掘的加深，一個(gè)圓柱形呈現(xiàn)在人們眼前，而圓柱形內(nèi)的巖石明顯比周圍的要疏松。挖掘到42米深時(shí)，天坑底部的巖石又和周圍的巖石并無二致。至此，天坑的成因終于被破解：由于特殊的地質(zhì)條件，亞馬爾半島形成了很多這種特殊的圓柱形地形，由于圓柱形地質(zhì)結(jié)構(gòu)比周圍的巖石疏松，溫度上升造成凍土腐殖質(zhì)分解釋放甲烷并聚集，最終壓力過大沖破土壤表層，造成爆炸形成圓柱形天坑。

2020年9月，丘維林公布了調(diào)查結(jié)果：“作為一種強(qiáng)效的溫室氣體，從永凍土中泄漏出來的甲烷有可能加速全球變暖，從而導(dǎo)致更多的永凍土融化。但在亞馬爾半島，巨洞有可能會(huì)引發(fā)另一個(gè)過程，而這個(gè)過程會(huì)給氣溫上升、永久凍土融化和溫室氣體釋放之間的復(fù)雜反饋回路增加更多的不確定性。如果最終發(fā)現(xiàn)，困在地下深處永凍層的甲烷沉積物開始從通常無法滲透的永凍層中向上滲出，可能預(yù)示著苔原上方的冰帽會(huì)變得更容易滲透。北極的變化可能會(huì)對全球變暖產(chǎn)生更廣泛的影響，這可能會(huì)帶來新的不確定性?！?/p>

天坑的成因并沒有獲得地質(zhì)學(xué)家的一致認(rèn)可，但是地下氣體累積發(fā)生爆炸的原因卻使他們達(dá)成的共識(shí)，那就是氣候變暖。近些年，北極地區(qū)的溫度升速已經(jīng)是全球平均溫度上升速率的兩倍。每年夏天，這一地區(qū)的凍土層都在飛速融化，凍土層下的眾多有機(jī)物，在日益升高的氣溫下，釋放出了大量的氣體，凍土層里的甲烷，更是以驚人的速度釋放出來。

丘維林不無擔(dān)憂地說：“世界上沒有一個(gè)地方像這里一樣，因?yàn)闅夂蜃兣瘜?dǎo)致了地貌結(jié)構(gòu)發(fā)生如此劇烈的改變?！倍鴼夂蜃兣瘜υ摰貐^(qū)的影響還遠(yuǎn)不止這些，要知道，北極圈里的碳含量是大氣里的兩倍之多，繼續(xù)變暖，也會(huì)繼續(xù)加劇溫室效應(yīng)。在丘維林看來，接二連三出現(xiàn)的天坑是一個(gè)驚人的警示：“它提醒我們，氣候變暖的影響，已經(jīng)越發(fā)不容忽視了。”

（摘自知音海外版（上半月））

知識(shí)鏈接

西伯利亞天坑

【發(fā)現(xiàn)歷史】

2013年，西伯利亞時(shí)報(bào)刊登了一組震驚世界的末日天坑圖。據(jù)悉，該照片是由俄羅斯北極探險(xiǎn)隊(duì)拍攝的，從照片可以看出天坑底部的湖已經(jīng)結(jié)下厚厚的一層冰。據(jù)探險(xiǎn)者透露，他們已經(jīng)采集到了天坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。

2014年7月23日在俄羅斯西伯利亞的亞馬爾半島發(fā)現(xiàn)一個(gè)足足80米寬、深不見底的巨型大坑，俄羅斯媒體將其稱為“末日天坑”，而它同樣也引起了全球地質(zhì)學(xué)家們的注意。俄羅斯《共青團(tuán)真理報(bào)》報(bào)道，天坑如此之大，可以輕松裝下幾個(gè)8米長的直升機(jī)。

2015年2月，俄羅斯西伯利亞“亞馬爾半島”（YamalPeninsula）經(jīng)人造衛(wèi)星拍到，最近又出現(xiàn)4個(gè)圓柱狀巨坑，由當(dāng)年被發(fā)現(xiàn)以來，這個(gè)號(hào)稱“世界盡頭”的地區(qū)，已知出現(xiàn)7個(gè)超級(jí)巨坑，外加幾十個(gè)較小柱坑，之前科學(xué)說法是全球暖化，甲烷氣沖破永凍層所致，已無法解釋。俄國專家表示，為安全起見，有必要“緊急”調(diào)查這種新現(xiàn)象。冬天氣溫較低，地表的冰變得非常堅(jiān)硬，這讓探險(xiǎn)隊(duì)的攀登變得容易。天坑底部結(jié)冰的湖水至少有10.5米深，他們已經(jīng)采集到了巨洞中冰、地表、氣體和空氣等樣本，正在做進(jìn)一步的研究。對于天坑形成的原因，外界也是眾說紛紜，有人說這可能是外星人在地球上的杰作，也有人說可能是流星撞擊。

【形成原因】

由于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)洞口邊緣呈黑色，很像是被劇烈燃燒之后造成的，現(xiàn)初步斷定地下甲烷氣體爆炸最能解釋神秘天坑的成因。

一種理論認(rèn)為這個(gè)洞穴是地下大塊冰塊融化后形成洞穴。

也有人認(rèn)為，這個(gè)洞穴最有可能是當(dāng)?shù)貧鉁刈兓瘜?dǎo)致“地下壓力過度聚積”的結(jié)果。

此外，科學(xué)家還排除了流星撞擊理論，也曾有人推測是外星飛船登陸地球所致。