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來源:品味生活
發佈於 2012-09-07 20:40
洞穴裡的景觀:隱藏在大地深處的美麗
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2009-05-02 10:12:48來源: 《博物》雜誌跟貼 78 條 手機看新聞
碳酸鹽所形成的那些美麗形態,是其中最具代表性、最多姿多彩的一種次生化學沉積,堪稱洞穴中的精靈。
洞穴次生化學沉積,這名字是不是令人費解?那麼說鐘乳石、石筍、石花,是不是就恍然大悟了?在石灰岩溶洞中,這些由碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等為主要成分,經過漫長年代形成的沉積,造就了洞穴中令人目不暇接的美麗。
滴水沉積
喀斯特洞穴中最為普遍的,便是千姿百態的石鐘乳、石筍、石柱和鵝管了。它們由洞頂滴水形成的,常常構成或宏偉或雅致的景觀。
石鐘乳:也叫鐘乳石,自洞頂向下垂直生長,橫斷面為縱向同心紋理結構。
鵝管:是鐘乳石發育過程中最初的造型,自洞頂向下生長,上下大小基本一致,呈空心細玻璃管狀。如洞內環境潔淨無污染,便常能造就色如白玉、質似凝脂的鵝管。
石筍:自洞底向上生長,具疊層狀結構。同一處滴水,在洞頂生成鐘乳石,在洞底則生成石筍,所以兩者總是對應形成。石鐘乳上的水滴墜落洞底,由於動力衝擊,水滴破碎,CO2逸出,便具有了更高的碳酸鈣飽和度,所以在許多情況下,石筍沉積的速度要比石鐘乳快,石筍形體常較對應的石鐘乳更為高大。
流水沉積
洞內的流水,也能形成千姿百態的沉積物,常見有石旗、石幕、石瀑布、穴盾、鈣板等。
石旗:飽含重碳酸鈣的連續性細小水流,在洞頂或洞壁上形成的薄而透明的“旗幟”(攝影/朱學穩)。
石幕、石瀑布:飽含重碳酸鈣的薄層水流,自洞頂或洞壁流出,沉積為褶狀的,形如布幔的叫做石幕,又叫石簾、石帷幕;沉積為帶狀的,形如瀑布的便是石瀑布。重慶芙蓉洞內的“巨幕■瀑”,便由左邊的巨型石幔和右邊的石瀑布共同構成,顏色潔白,形狀光滑,是這類沉積物的最典型代表。
石盾:又稱調色板,由上下兩塊平行的板組成,恰似盾狀。它多出現於洞壁及洞頂,沿某一裂縫、以一定角度滲出的縫隙流水,從裂縫口部形成兩個吻合的板面,有各自向外側增生的環形紋理,兩片盾板之間的縫隙,是流水通過的地方。盾板或仰或俯,或直立或水平,有著不同傾向和傾角。石盾直徑有10多釐米的,也能達到45米,厚度一般為210釐米。若裂隙水流量較大,從石盾周緣裂口流出的水往往可向下形成石幔,並與盾面組成一種有趣的“圓頂蚊帳”。
池水沉積
洞內的積水池塘,雖然平靜,卻也孕育著美麗的沉積物。
邊石:地下水沿著不平坦的洞穴底部流動時,碳酸鈣沉澱形成邊石。邊石的邊為花邊,邊石內常積水成塘。橫過水流方向、凸向下游的壩狀邊石叫做邊石壩,形似梯田(攝影/單之薔)。
月奶石:一種乳白色沉積物,由極細的、多種成分的晶體集合而成,在其形成過程中微生物起著重要作用。正如它的名字,月奶石在濕的時候質地呈奶酪一般的糊狀,乾的時候則呈粉狀。
■濺水沉積
洞內滴落水濺■的水霧或細微水珠,也能造就出奇妙的沉積物。
石葡萄:溶洞中下滴水流和水花濺出的水珠,黏附在洞壁或鐘乳石、石筍、石幔的表面,形成的葡萄狀碳酸鈣沉積物(攝影/單之薔)
協同沉積
由兩種以上不同運動方式的水流“合力完成”,如雲盆、穴珠、石蘑菇、晶錐、棕櫚狀石筍等。
雲盆:流石壩中的池水,在極其嚴格而又非常巧妙的協同作用下,經漫長歲月疊合而成蓮花的形態。雲盆有環形中心,大部分與洞頂的鐘乳石對應,其外圍總有封閉的邊石壩,像一個能蓄水的水盆。
穴珠:小粒的燧石、砂或粘士,由於水的擾動,使核心不斷滾動,並在周圍逐漸沉澱碳酸鈣,形成具有同心球結構的穴珠。美國列楚基耶洞積水中像巧克力一樣的珠子,圓潤可愛,讓人無比心醉,只想撿起一顆放入嘴裡,品嘗一下絲滑的味道。
毛細水沉積
洞壁或鐘乳石中析出的毛細水和薄膜水,其特點是不受重力的影響,造就了石花等沉積形態。這類沉積物一般出現在洞內比較封閉的地段,往往形成更為玲瓏透剔的景觀。
石花:由霧水沉積而成。呈叢花狀散布在洞壁或其它洞穴堆積物表面,潔白晶瑩,呈花瓣放射狀生長,美麗異常(攝影/朱學穩)
卷曲石:由毛細滲透水形成的樹枝狀或卷曲狀及螺旋狀的沉積物,也叫石枝。生長過程中,石枝受到的地心引力很小,所以形態各異,有的向上卷曲,有的向下卷曲,有的呈波紋狀、水平狀,還有的不規則生長。一般卷曲石較為普通,與大量細小鐘乳石共生同長,粗壯短小,多數形如發簪。也不乏個中極品:美國列楚基耶洞內的石枝雪白如玉,最長達6.1米;重慶武隆芙蓉洞內的卷曲石則以形態各異、顏色絢麗著稱(攝影/朱學穩)。
石花:由霧水沉積而成。呈叢花狀散布在洞壁或其它洞穴堆積物表面,潔白晶瑩,呈花瓣放射狀生長,美麗異常(供圖/Dave Bunnell)
背景知識:
碳酸鈣的溶解和再沉積
在洞穴中,岩層中的碳酸鈣的溶解和再沉積作用是水(H2O)、二氧化碳(CO2)和碳酸鈣(CaCO3)液態、氣態、固態三相轉化和系統平衡的過程,反應是可逆的。即水對碳酸鹽岩的溶解作用,主要藉助於溶解其中的二氧化碳而形成的侵蝕性進行的,相反,當溶解有碳酸鈣的地下水從岩層的裂隙中流出時,由於水體環境(溫度、壓力、微生物等條件)變化,造成二氧化碳逸出,於是水溶液中的碳酸鈣便沉澱下來,生成各種洞穴次生碳酸鈣沉積物。
按控制其形成的水流狀態,可將洞穴碳酸鈣次生沉積物細分為滴水沉積、流水沉積、停滯水沉積、■濺水沉積、毛細水沉積和協同沉積這幾類。
(本文來源:《博物》雜誌 作者:陳品冬)