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溶洞是怎么形成的?

王朝干货·作者佚名  2011-11-30  
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溶洞是怎样形成的

瑶琳洞:一称仙灵洞。在浙江省桐庐县城西北20余公里的骆驼山麓。为一石灰岩溶洞。因洞内景石晶莹如玉、琳琅满目,故名。洞内高敞清凉,常年气温17~18℃,遍布钟乳石、石帘、石幔、石笋等,奇态异姿,有“瑶琳仙境”之称。

你去过溶洞旅游吗?在南斯拉夫的喀斯特高原、我国南方的广大地区都有很多溶洞,如宜兴的张公洞,杭州的瑶琳仙境,桂林的芦笛岩、七星岩……都是旅游胜地。溶洞中千姿百态的石钟乳、石笋和石柱,宽敞高大的洞穴、曲折迂回的通道宛如地下龙宫,使人流连忘返。那么,溶洞是怎样形成的呢?

人们在过去认为,溶洞是地下水溶蚀和沉淀的结果。溶洞都是由碳酸盐质的石灰岩形成,十分坚硬,但长期沉浸在地下水中而被溶解,尤其当水中含有二氧化碳时,岩石的溶解速度更快。这样年复一年,在坚硬的岩层中便被溶蚀出一个个洞穴。当溶有碳酸盐质的地下水重新滴入洞中时,由于环境中温度降低、压力减小,水中的二氧化碳又溢出,于是水对石灰岩的溶解力降低,于是原本溶解在水中的部分碳酸盐因过饱和而沉淀析出,日积月累,一根根形态各异的石钟乳、石笋和石柱便形成了。

但是近年来,这种传统的观点受到了我国溶洞科学家的质疑。他们经过5年的考察研究发现,藻类生物与溶洞的形成有着十分密切的关系,从而提出了“生物建造学说”,即溶洞形成的新理论。

这种学说认为,藻类是地球上最早出现、至今仍广泛分布的一种原始植物,它们虽然低级,但和其他植物一样具有光合作用的能力和趋光生长的特点。由于在生长发育过程中,它们会分泌钙质,还能收集、粘接微细的碳酸盐质颗粒,并且一般营集群生活,一代又一代的藻类共同生长在一起,许多海洋生物礁因此形成。

溶洞中的石钟乳几乎都是冲着光线向上弯曲生长,这与藻类趋光生长的特性吻合;石钟乳、石笋内部还有类似树木年轮的同心圆状构造,这是藻类逐年生长、分泌、收集和粘接碳酸盐质微粒的结果。还有,在有些溶洞的岩石中,科学家们发现了类似古代藻类的层状化石结构;在有些溶洞的表层,则找到了仍在生长的多种多样的藻类。

所以,生物建造学说认为,溶洞的洞穴空间的形成虽与水的溶蚀作用有关,但溶洞中那些千奇百怪的石钟乳、石笋和石柱的形成,应该主要是藻类生物在漫长的岁月中逐渐建造起来的,然后经过石化作用,最后才呈现出今天的面貌。

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