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溶洞的形成

中國湖北境內(nèi)的一個(gè)溶洞入口

溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果。石灰?guī)r層是先決條件，石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，在有水和二氧化碳時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸氫鈣[CaCO3+H2O+CO2-->Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，當(dāng)這種水在地下深處有一定壓力時(shí)，溶解更甚。石灰?guī)r中的鈣被水溶解帶走，經(jīng)過幾十萬、百萬年甚至上千萬年的沉積鈣化，石灰?guī)r地表就會(huì)形成溶溝、溶槽，地下就會(huì)形成空洞。當(dāng)這種含鈣的水，在流動(dòng)中失去壓力，或成分發(fā)生變化，鈣有一部分會(huì)以石灰?guī)r的堆積沉淀態(tài)沉淀下來，由于免受自然外力的破壞，便形成了石鐘乳、石筍、石柱等自然景觀。 由于這種地理南歐在南歐亞德利亞海岸的喀斯特高原上最為典型，所以常把石灰?guī)r地區(qū)的這種地形籠統(tǒng)地稱之喀斯特地形。

巖溶，顧名思義，就是巖石受到了水的溶解和侵蝕。自然界中的各種巖石，絕大多數(shù)是不可溶的，但也有少數(shù)能被水所溶解，如巖鹽、石膏和黃土。石灰?guī)r等碳酸鹽巖，對(duì)于普通水來說幾乎是不可溶的，但是當(dāng)水中溶解有一定量的二氧化碳以后，就使其對(duì)石灰?guī)r的溶解能力提高了幾十倍。不過即使這樣，石灰?guī)r的溶解仍是十分微弱的，是肉眼所難于察覺的。但經(jīng)歷漫長的地質(zhì)歲月以后，就可以水滴石穿，在石灰?guī)r地區(qū)形成規(guī)模極其宏大的各種巖溶地形。如溶溝、溶槽、溶蝕漏斗、溶蝕湖、暗河、溶洞等等。

溶洞的形成不僅有溶蝕作用，還有沉析作用。在石灰崖區(qū)從地上面流入地下的水，大多已溶解有一定量的碳酸鈣，但當(dāng)其到達(dá)溶洞時(shí)由于環(huán)境中溫度、壓力的變化，會(huì)使水中含有的二氧化碳被釋放出來。于是水對(duì)碳酸鈣的溶解力降低，使本來溶解在水中的碳酸鈣結(jié)晶析出。此外，滴落到溶洞中的水有時(shí)也會(huì)因蒸發(fā)而使在洞頂?shù)奶妓徕}晶體向下生長，便成為鐘乳石；若滴在洞底再凝結(jié)出來，向上生長便形成石筍；鐘乳石和石筍在生長中逐漸銜接成為一體，就是石柱。當(dāng)然實(shí)際情況要復(fù)雜得多。比如，由于滴水的石縫被析出的石鐘乳所堵塞，或者由于地殼運(yùn)動(dòng)，使得地形、水流以及滲水的通道發(fā)生了變化，致使水的滴落方向、速度、水量也隨之發(fā)生變化，結(jié)果，有些才生長到一半的石鐘乳和石筍不再繼續(xù)生長了，這樣又在邊上長新的鐘乳石和石筍……這些變化后形成的鐘乳石、石筍和石柱相互交錯(cuò)、疊接，便構(gòu)成了令人嘆為觀止的各種瑰異的景觀。

鐘乳石、石筍的形成常常需要幾千或幾萬年的時(shí)間。有人曾對(duì)桂林龍隱巖的鐘乳石作過測定，發(fā)現(xiàn)每年平均僅長兩毫米。

最大的溶洞

世界上最大的溶洞是北美阿帕拉契山脈的馬默斯洞穴國家公園，位于肯塔基州境內(nèi)，洞深64公里，所有的岔洞連起來的總長度達(dá)250公里。洞里寬的似廣場，窄的似長廊，高的有30米，整個(gè)洞平面上迂回曲折，垂直向上可分出三層。雨季，整個(gè)洞內(nèi)都有流水，成為地下河流在坡折處河水跌落，形成瀑布；旱季，局部地區(qū)有水，成地下湖泊，可能還有積水很深的潭，不妨稱無底潭。說它是個(gè)美不勝收的地下水世界真是一點(diǎn)都不夸張。

中國的溶洞

龍骨洞北京周口店

義龍洞江西萍鄉(xiāng)

中峰洞四川巴中

雞冠洞河南欒川

黃龍洞湖南張家界

芙蓉洞重慶武隆

雪玉洞重慶酆都

織金洞貴州織金

雙龍洞浙江金華

騰龍洞湖北利川

百魔洞廣西巴馬

雙河洞貴州綏陽

澳洲的溶洞

塔斯鐘乳石 (Gunns Plains Cave)

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