西伯利亚天坑之谜

云汐

2020年，俄罗斯西伯利亚的亚马尔半岛绝对是世界上最具话题性的地区之一，因为在6年时间里，这里先后出现了17个天坑。本来出现天坑并不是稀罕事，但是这里的天坑总是伴随着火光冲天的爆炸而产生，于是各种说法甚嚣尘上，有人说是陨石撞击地球，有人说是地底的核爆试验。但是地质学家叶夫根尼·丘维林经过6年调查，却得出了一个让人始料不及的答案……

出现天坑

2014年6月12日，斯科尔科沃科学技术研究所的地质专家叶夫根尼·丘维林像往常一样驾驶着直升飞机到亚马尔半岛巡视，两个小时后就在他准备打道回府时，突然一个直径20米的大型巨坑出现在他的眼前。

丘维林惊讶不已，两个月前他也巡视过这里，当时却没有这个天坑。“短短两个月时间怎么可能形成这样大的天坑呢？”巨大的好奇心促使丘维林把直升机停在了附近的一块草地上，他仔细地观察着天坑。这个坑深约50米，边缘呈深褐色，像是被灼烧过，坑边还散落着针叶林的树根。

根据眼前的状况，丘维林断定这里曾经发生过剧烈的爆炸，难道是陨石撞击爆炸形成的？片刻之后，丘维林就否定了自己的这一猜想，因为近两个月并没有陨石坠落亚马尔半岛的报告，更主要的是，如果是陨石撞击，也不会形成表面洞口如此小却这么深的天坑。另外在天坑的周围，丘维林没有找到陨石的残骸。为了进一步调查，丘维林想在这里“安营扎寨”，可他失望地发现，此处人烟稀少，恐怕找不到目击者。

搜查了两天一无所获，丘维林只得返回实验室，并通过报社发布了“寻人启事”，希望能找到目击者。一个星期后，丘维林接到了市民维金的电话：“当时的情况实在是太吓人了，巨大的声响我还以为是飞机坠毁了，一阵剧烈的摇晃之后，我看到了数米高的火焰升腾起来，就像是核爆一样，染红了半边天。”根据维金提供的地址，丘维林找到了他居住的小镇。这个小镇距离天坑的直线距离是20公里，是当地石油开采工人临时的居住场所，听说丘维林是来调查天坑的，工人们纷纷讲述了当时的情况。

“当时是下午两点，我正在睡午觉，突然间地动山摇，我还以为地震了，慌里慌张跑出房间，就看到了一团火焰从山的那边升腾起来。”

“我以为是陨石，还和几个胆子大的工友专门开车过去，可什么陨石也没有捡到。”

……

听着工人们惊恐地说着当时的情形，丘维林困惑不已，如果不是陨石撞击地球，在这样靠近油田的地方也不可能进行实弹演习，更何况如此大的坑也不是普通的炸弹能造成的。

半个月后，丘维林又接到亚马尔半岛居民达夫斯基的电话，称在离他家10公里的地方也发现了一个天坑。丘维林开了两个小时的车赶到了达夫斯基的家，然后步行赶往发现天坑的山谷。两人一边走，一边聊，达夫斯基说自己和邻居到山谷狩猎，无意之中发现了这个天坑，两人还以为坑底有宝贝所以冒险下去，结果刚下到一半就觉得眩晕，只好放弃了。

走了快三个小时，丘维林终于看到了这处新的天坑，他的脑海里瞬间浮现出一个词：冰火山。冰火山是一种地外天体上才存在的火山，通常在木星、土卫六以及一些矮行星卫星上存在，和地球上的火山不同，冰火山喷发出的不是岩浆，而是冰。可是天坑的周围并没有冰或者水，更主要的是，喷发的动力从何而来？

随后几天，丘维林住在达夫斯基家，他发现当地的气温很低，为了防止水管被冻住，当地人不喝自来水，而是开采地下水。丘维林通过走访了解到，和其它地方水井不同的是，这里的水井往往深达百米，不仅要打通岩石层，还要经过冻土层。那么，会和这些水井有关吗？

丘维林查找资料后得知，虽然在北极圈的绝大部分地区，有一些隆起的巨型丘陵状冻土堆，它们是地下水流过，结冰后将土层顶起来形成的。但是这类巨型冻土堆最终的归宿是坍塌，而不是爆炸后形成一个巨坑。那么，达夫斯基家附近的天坑显然不是地下水造成的，它实在太大太深了。

一个星期后，居民伊万诺娃敲响了丘维林的房门：“在我家附近出现了很大一块拱起的地方，不到两个月就上升了两米！”丘维林赶到伊万诺娃家，出现拱起的地方是他家的菜地，直径达到了40米。为了安全起见，丘维林建议伊万诺娃暂时搬离，他每隔一天就会过来观察一次。

不到半个月，丘维林震惊地发现，菜地又上升了0.5米。两个月后的一天早上，就当丘维林快到菜地时，他眼前突然升腾起数十米高的火焰，接着是一阵巨响。眼前的情景让他惊呆了，一天前还隆起的地面现在居然成了上百米的深渊，周围掀起的树根和草根更是一片烧灼的痕迹。

扑朔迷离

调查毫无进展，周围的居民开始担心起来，一些人认为这是外星人的杰作，更多的人担心这是世界末日将要来临的预兆。

面对各种谣言，丘维林压力巨大。为了尽快调查天坑形成的真相，西伯利亚官方成立了以丘维林为首的调查团队，允许他调用卫星监控亚马尔半岛。而丘维林认为，最切实可行的办法是找到一块隆起的地方，监控天坑形成的全过程。

2016年10月9日，丘维林接到马尔半岛一个居民的电话，说在距离小镇27公里的地方发现了一块新隆起的地方。丘维林如获至宝，他每天通过卫星监控着隆起地块的一切情况。然而这一观察，连丘维林都瞠目结舌：土块隆起的速度实在太快，不到一个月就要爆炸了。爆炸半个小时后，丘维林组织了考察团，决定冒着危险到天坑的底部考察。

隨着绳索的下降，丘维林发现洞口边缘呈黑色，像是燃烧造成的，渐渐地他还出现了头晕的症状，很明显天坑里有高浓度的不明气体。丘维林赶紧用收集瓶收集了部分气体。在天坑的底部，丘维林没有看到地下水的痕迹，只是一些被炸松的冻土。为确保安全，丘维林和同事只停留了两分钟，采集了一些土壤样本就匆忙返回了地面。

回到实验室，丘维林对采集的气体进行了化验，显示气体的主要成分是甲烷，而对坑底的土壤样本化验后，发现它们和普通的土壤并没有差别。

“这些甲烷究竟从何而来，是爆炸形成的？”丘维林知道，甲烷可以从冰层泄漏出来，但是难以密封在一个有限的空间里造成爆炸。围绕在丘维林心头的疑问接连涌现，报纸却在此时刊发了地质学家库德里亚时的文章，他提出了喀斯特天坑的说法。2001年，天坑作为一个专门的喀斯特术语被专家提出，直至2010年全世界已经被确认的天坑多达78个，其中三分之二分布在中国。

库德里亚时的分析得到了很多人的认可，但是丘维林知道这样的天坑形成至少需要具备六个条件：其一是石灰岩层要厚，只有足够厚的岩层才能给天坑的形成提供足够的空间;其二就是地下河的水位要足够深;其三包气带即含气体的岩层厚度也要大;第四该地区降雨量要大，这样地下河的流量和动力才足够大，足以将它落下来的石头冲走;第五个条件就是岩层要平，从天坑四周的绝壁看，岩层与地面基本上是平行的，就像一层层的石板堆在四周一样，只有这样的岩层才能垮塌;最后一点就是地壳要抬升，这样地壳的运动就会给岩层垮塌提供动力。可是经过这段时间的调查，丘维林发现，亚马尔半岛显然不具备这样的地质条件。

为了防止天坑爆炸伤人，丘维林一方面通过卫星监控亚马尔半岛，一方面鼓励市民一有地面不明原因的拱起就向他报告。就这样，在随后三年时间，先后形成了12处天坑，有些从地面隆起到爆炸只用了短短两个月。2017年12月1日，卫星还拍摄到了名为SeYkhGEC的“天坑”爆炸的经过，爆炸后火焰高达5米，燃烧持续了90分钟才熄灭。爆炸还波及到附近的一栋民房，而民房的主人莫罗斯被轻微烧伤。丘维林到医院里探望了莫罗斯，听他心有余悸地讲述了当时的经过：“爆炸的声音实在太大了，我被气浪掀翻，一团火苗顺着我的手指燃到了胳膊……”医生告诉丘维林，莫罗斯的烧伤很可能是甲烷造成的。

“甲烷！”丘维林想起上次在坑里检测到的甲烷，“难道罪魁祸首真的是甲烷，可是这么多的高浓度甲烷从何而来的呢？再说，爆炸需要相当大的推力，要在地表下形成超高的压力。”

就在丘维林决定顺着这个思路展开调查时，亚马尔半岛电视台的一架直升飞机出事了，原来当天摄制组一行人坐飞机航拍天坑，却遭遇了一个天坑爆炸，受损的飞机采取了迫降，结果造成两人受伤。

尴尬真相

不断涌现的天坑，艰难推进的调查，时间一晃就到了2020年6月，根据丘维林的统计，整个亚马尔半岛共出现了17个天坑，幸运的是这些天坑大部分远离居住区，并没有造成太大的人员伤亡。

7月22日，接到市民的报告后，丘维林和助手再次赶到了亚马尔半岛西北的奥比村。刚下飞机，丘维林就感到了一股热浪，负责接待的村民迪奥古抱怨说，今年的天气真是太奇怪了，往年这个时候不过15℃，今年却达到了25℃。

夜幕降临后，丘维林漫步在针叶林中，依然还能感受到一丝热意。在和迪奥古聊天中，他讲述了一件奇怪的事情，原来他家的井干枯了，需要挖掘一口井，原本计划15天完工，结果不到6天就完工了。丘维林很好奇，再一细问，发现是冻土层变薄了，之前一般是40米，今年的变成了10米。

冻土层怎么变薄了这么多？丘维林很快想到了今年的高温天气：气温的升高让大部分冻土融解掉。顺着这个思路，丘维林勾勒出了一个清晰的推断：温度升高造成冻土融化，冻土融化后藏在里面的腐殖质开始被分解，从而释放出大量的甲烷，这些甲烷在一个密闭的空间内聚集，最后因为压力过大产生了爆炸，从而形成了天坑。

为了证实自己的推断，丘维林采集了上百公斤的冻土放置在一个密闭的塑料瓶子中，然后将瓶子放置在常温的环境下，开始几天一切正常，一个星期后瓶子开始膨胀，第十天的晚上，瓶子终于爆炸并产生了少许火花和黑烟。丘维林采集了爆炸后的气体成分，如他所料，检测到了甲烷。

爆炸的元凶是甲烷，可是试验采用的是塑料瓶子这样密闭的空间，土壤中又是怎样形成这样的密闭空间的呢？就在丘维林陷入困境时，迪奥古向他报告，在村子北面5公里处有一块地拱起来了。丘维林大喜过望，连忙赶了过去，经过调查，这确实和之前形成的天坑拱起来的地形相同。丘维林决定不等天坑爆炸，他要人为地挖开，释放掉集聚的甲烷。他的想法得到了俄罗斯政府的同意，并调去了几台挖掘机。

为了安全起见，工程队先是打进了一根长达80米长的钢管，当把火把放在钢管口，顿时冒出了火苗，经过检测，燃烧的主要成分是甲烷。就这样，经过一个星期的燃烧，钢管口的火苗渐渐变小。随着挖掘机的开工，丘维林发现一个有趣的现象：拱地的周围呈现环形结构。随着挖掘的加深，一个圆柱形呈现在人们眼前，而圆柱形内的岩石明显比周围的要疏松。挖掘到42米深时，天坑底部的岩石又和周围的岩石并无二致。至此，天坑的成因终于被破解：由于特殊的地质条件，亚马尔半岛形成了很多这种特殊的圆柱形地形，由于圆柱形地质结构比周围的岩石疏松，温度上升造成冻土腐殖质分解释放甲烷并聚集，最终压力过大冲破土壤表层，造成爆炸形成圆柱形天坑。

2020年9月，丘维林公布了调查结果：“作为一种强效的温室气体，从永冻土中泄漏出来的甲烷有可能加速全球变暖，从而导致更多的永冻土融化。但在亚马尔半岛，巨洞有可能会引发另一个过程，而这个过程会给气温上升、永久冻土融化和温室气体释放之间的复杂反馈回路增加更多的不确定性。如果最终发现，困在地下深处永冻层的甲烷沉积物开始从通常无法渗透的永冻层中向上渗出，可能预示着苔原上方的冰帽会变得更容易渗透。北极的变化可能会对全球变暖产生更广泛的影响，这可能会带来新的不确定性。”

天坑的成因并没有获得地质学家的一致认可，但是地下气体累积发生爆炸的原因却使他们达成的共识，那就是气候变暖。近些年，北极地区的温度升速已经是全球平均温度上升速率的两倍。每年夏天，这一地区的冻土层都在飞速融化，冻土层下的众多有机物，在日益升高的气温下，释放出了大量的气体，冻土层里的甲烷，更是以惊人的速度释放出來。

丘维林不无担忧地说：“世界上没有一个地方像这里一样，因为气候变暖导致了地貌结构发生如此剧烈的改变。”而气候变暖对该地区的影响还远不止这些，要知道，北极圈里的碳含量是大气里的两倍之多，继续变暖，也会继续加剧温室效应。在丘维林看来，接二连三出现的天坑是一个惊人的警示：“它提醒我们，气候变暖的影响，已经越发不容忽视了。”

编辑/叶正正