溶洞形成的奥秘

来源:百科故事网 时间:2020-02-29 属于: 科学揭秘

大自然的景观千奇百怪,有许多奇妙的所在。参观过溶洞的人都不会忘记那千姿百态的石钟乳、石笋和石柱,不会忘记那宽敞高大的洞穴、曲折迂回的通道。人们不仅喜欢溶洞,而且关心那些引人入胜、宛如地下宫的溶洞的形成原因。

在一个溶河洞穴内,高达15米的石在耸直达洞顶。

溶蚀说

过去人们有一种看法,认为溶洞是地下水沉淀和溶蚀的结果。虽然溶洞都是十分坚硬的碳酸盐质岩石,但由于长期沉浸在地下水中而被慢慢溶解,特别是当水中含有二氧化碳时,其溶解速度会更加迅速。这样,一年又一年,坚硬的岩层就会被溶蚀出一个个洞穴。当溶有石灰质的地下水再次滴入洞中时,由于环境中压力、温度的变化,使水中的二氧化碳逸出,从而降低了水对石灰质的溶解力。这样,原本溶解在水中的部分石灰质会因为过于饱和而沉淀析出,经过长时间的累积就形成了一根根形态各异的石钟乳、石柱和石笋。

溶洞洞穴剖面图

溶洞内有着形态各异的石钟乳,在光线照射下显得奇幻瑰丽。

藻类在地球上分布极广,图中一种红色藻类附生在柏树上。

“生物建造”新理论

“溶蚀说”受到了中国溶洞科学家的挑战,他们提出了“生物建造说”这一新理论。生物建造说认为,虽然溶洞洞穴空间的形成和水的溶蚀作用相关,但溶洞里那些石钟乳、石笋和石柱的形成,主要是由藻类生物在漫长的地质岁月中逐渐建造出来的,然后经过石化作用,才形成今天的面貌。藻类是地球上最早出现的一种原始植物,与其他植物一样具有光合作用的能力和趋光生长的特性。它们在生长发育的过程中会分泌钙质,可以收集、粘结细微的石灰质颗粒。溶洞中的石钟乳几乎都是迎着光线向上弯曲生长的,这符合藻类趋光生长的特性。石钟乳、石笋内部还有像树木年轮一样的同心圆状构造,这也是藻类生物逐年生长,分泌、收集和粘结石灰质微粒的结果。

五彩缤纷的溶洞