洞穴的成因、分类及其他 - 小北科技 - 生活不止眼前的苟且,还有诗和远方的田野,虽然去不了,也要积极点......生活不止眼前的苟且,还有诗和远方的田野,虽然去不了,也要积极点......

发布于 2016-11-25 14:51

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洞穴在人们的心目中，一直是个充满神秘的区域，欧洲人认为洞穴是通向地狱的通道，藏民认为洞穴是邪恶的地方，从不轻易进入。电影中描述的洞藏宝藏和守卫的巨蟒，还有各种附加在上面的神秘咒语，撩起了人们对洞穴的向往，也产生了恐惧的影响。经常有人问我：你们在里面遇到过鬼没有？你们在里面遇到过老虎没有？你们找到过宝藏吗？等等。这些都不奇怪，因为对洞穴的恐惧和
　　好奇，在人们的心中被无限的放大了。
　　对洞穴我们应该辩证的看待它，它有其可怕的一面，因为对地底世界的探索是真正的探险，但又只是正常的地质现象，很多人其实都去洞穴游览过。我希望能通过以下的交流，让大家对洞穴有个初步的明确的了解。
　　说起洞穴，就不得不从喀斯特地貌说起：喀斯特是前南斯拉夫西北的一个高原名，那里是石灰岩覆盖区，而南斯拉夫的学者又是最先对其进行研究的，按国际惯例，就以地名来命名。在我国是岩溶的代名词。
　　那么喀斯特洞穴是不是就代表了所有的洞穴呢？显然不是，它只是洞穴的一钟。让我们看看国际洞穴联合会对洞穴的定义：人能进入的天然地下空间。这就把人挖的矿洞、地道什么的就区分开来了。
　　随着对洞穴的研究，人们已经较全面的对洞穴进行了分类，我们做个简单的介绍。
　　按地下空间的形成分为：原生洞穴和次生洞穴
　　原生洞穴是地下空间与周围围岩是同时形成的。一般来说，与地下水没有关系。主要有熔岩隧道（俗称火山洞）和钙华洞。火山洞穴的形成是由于流动的岩浆内外温差造成的，外面的冷却快，就结成硬壳，而中部的岩浆保持高温继续流动，就不断的先前形成洞道。
　　次生洞穴是指先形成岩石，而后岩石又受各种外力作用形成的洞穴。下面就让我们看看有哪些外力作用岩石，并形成什么样的洞穴……
　　溶蚀作用形成的洞穴，有岩溶洞穴和半岩溶洞穴。岩溶洞穴在我国十分常见，也是现在
　　洞穴科学考察和研究的主要对象。半岩溶洞穴比如四川绵延的砾岩喀斯特洞穴。
　　机械侵蚀作用形成的洞穴，比如海浪拍打侵蚀形成的海蚀洞穴，干旱地区的风成洞穴，土层中的潜蚀洞穴等。
　　按洞穴的空间形态（也就是走向）分成水平的，倾斜的，垂直的和综合的四种。
　　按洞穴规模来分类分成四个等级……
　　小型：长度小于 50 米，垂深小于 50 米
　　中型：长度 50 米 ~ 500 米，垂深 50 米 ~ 200 米
　　大型：长度 500~ 5000 米，垂深 200~ 1000 米
　　巨型：长度大于 50000 米，垂深大于 1000 米
　　按水纹情况分为干洞和水洞水洞又分为出水洞和进水洞。
　　目前最流行的分类方法就是按规模来分的。一个探洞者的成绩，也是通过探洞长度或深度的数据和来体现的。
　　洞穴的成因：
　　水和可溶性的石灰岩是形成岩溶洞穴的前提条件。水将可溶性基岩溶解为重碳酸钙，年复一年，洞道空间不断增大，到无法承受顶部重量的时候，产生坍塌，坍塌只改变空间的形状，并不改变空间大小。坍塌物又随水流被带出，水流继续溶蚀基岩，如此反复，洞系也就形成了。以下的化学反应式就是洞穴形成的原理，但它又是可逆的。
　　CaCO3 +H2O+CO2 → Ca(HCO3) ( 岩石溶解形成洞穴 )
　　Ca(HCO3) → CaCO3 ↓ +H2O+CO2 ↑ （析出沉淀形成钟乳石）
　　岩溶洞穴也要经过形成、发展和衰亡的过程。坍塌天坑的形成，就是洞穴发展的表现。
　　钟乳石的分类
　　岩溶洞穴中，最直接的资源就是它的钟乳石。那么面对眼花缭乱的各种形态，我们怎么去区分呢？
　　重力水沉积：这是洞穴中最常见的和数量最多的沉积物。它也有更细的分类……
　　滴水沉积：有鹅管、石钟乳、石笋、石柱。鹅管向下生长，很细，中空，管壁洁白，透明。钟乳就是鹅管长粗，长大后的形态，多是圆锥形。石笋在滴水的作用下，由下向上生长，中心无孔，成叠帽状。石柱就是石钟乳和石笋连在一起后的形态。流水沉积—从洞顶流下来的叫天流石，如石旗、石幔等。沿洞壁流下来的叫壁流石，如石维幕、石瀑布等。产生与洞底的称为底流石，如流石坝最为明显。
　　池水沉积：有边石、晶花、穴珠、月奶石、穴筏等形态。边石常形成边石坝，形状和流石坝相似，要根据形成方式不同注意区分。
　　非重力水沉积：由洞壁或钟乳石中析出的毛细水和薄膜水沉积而成。如石枝（卷曲石）、穴发等不常见的形态。他们的出现很有意思，给洞穴增色不少，我喜欢叫它们为“洞穴精灵”。一般出现在较封闭的洞段。
　　需要注意的是，有些鹅管和石钟乳在生长了一段时间后也发生了变向，这是风力的作用造成的，所以不要被大自然的手法欺骗了。
　　协同沉积：由两种或以上不同运动方式的水流，交互协同作用形成。如莲花盆、棕榈状石笋、晶锥等形态。
　　上面没有详细说明的形态，都可以顾名思义。区分完各种形态后，我们就要说说为什么钟乳石有白色、黑色、棕红色等颜色。
　　钟乳石的颜色和形成是密不可分的，方解石的可能颜色中就有白、黄、黑色。石膏的颜色中也有白色、黄色和棕色的可能。而一般呈棕红色的，多是含有三价铁的原因。如果水通过了煤层，则会形成全黑的颜色。其他的颜色成因可能有氧化还原反应、风化、人为破坏等因素。一般的探洞者并不需要知道其确切成因，我们在这里也就不多讲了。
　　人们在发现石钟乳的时候，多会问到年龄问题。石钟乳必须在洞道脱离全充水状态后，才能生成，所以岁数一般都比洞穴的形成年龄小的多。一般来说，洞中最古老的石钟乳大约在 35 万年以上， 100 万年以内，这类的外表都表现为严重的风化剥蚀状态；年龄在 15~30 万年的，外表色泽较深（褐色或灰黑色），表层轻微风化但未成层脱落且已经停止生长。 10 万年以内的，色泽较浅而且表面光滑坚实；最年轻一代的年龄是 2000~20000 年。在一些洞中，科学家们监测的结果是，石笋一般的生长速度大约是一万年增高 0.6~ 1.2 米，而且各类石钟乳的形成过程中，石笋的沉积速度最快。所以任何方式的损坏，都是无法挽回和弥补的，也是不可原谅的。

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