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溶洞景区钟乳石专业名称通解(上)

(2013-08-09 05:29:49)
标签:

旅游

分类: 溶洞拾趣

溶洞景区钟乳石专业名称通解(上)

 

岩溶洞穴堆积的三大类型

机械堆积

是流水机械搬运和重力崩塌作用的产物。

流水堆积

如砂、砾石、粘土等,一般是被流水自洞外携入的外源碎屑沉积。

崩塌沉积

洞顶垮塌和洞壁及早期钟乳石类崩塌所产生的岩块堆积。

次生化学沉积

为区别洞穴围岩,凡在洞穴中由化学过饱和水体沉淀而成的后期化学沉积物统称为次生化学沉积,也叫钟乳石类沉积。按矿物成分,其可区分为碳酸盐沉积、硫酸盐沉积、磷酸盐沉积和其他矿物沉积。

碳酸盐沉积

其主要矿物是方解石和文石,化学成分是碳酸钙(CaCO3),是石灰岩溶洞内最为发育、最多姿多彩的一种次生化学沉积形态,构成了洞穴自然景观的主体。按控制其形成的水流状态,可细分为:滴水沉积、流水沉积、飞溅水沉积、池水沉积、毛细水沉积、协同沉积。

硫酸盐沉积

其中以石膏最为常见,多见于高位洞穴中较为干燥部位。

磷酸盐沉积

如氢氧磷灰石,多分布于洞顶洞壁石灰岩表面,往往呈皮壳状。

硝酸盐沉积

如硝石,多存在于洞底粘土沉积层中。由于其可制火药,我国南方岩溶洞穴中常有过去当地老乡采硝所留遗迹。

生物堆积

包括植物、动物粪便与骨骼化石等。

 

次生化学堆积可分为碳酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐类和其他矿物堆积。尤以碳酸盐类堆积最为普遍,其化学成分为碳酸钙,其主要矿物是方解石(碳酸钙矿物)和文石(方解石化学成分相同,属同质多象现象。区别在于文石为斜方晶系,方解石为三方晶系),是石灰岩和灰岩质砾岩溶洞内最为发育、最多姿多彩的一种次生化学堆积形态,它构成了洞穴自然景观的主体。

碳酸盐类堆积可进一步细分为重力水堆积和非重力水堆积类。重力水堆积类有滴水沉积形成的鹅管、石钟乳、石柱、石笋等,有流水沉积形成的顶流石(如水母石)、壁流石(石带、石旗、石幕、石瀑布、石盾等)和底流石(流石坝、石梯田、钙板等)等,也有飞溅水沉积形成的石葡萄、石棕榈片、石珊瑚等,还有池水沉积形成的边石、穴筏、池中晶花等。非重力水堆积类以毛细水、水汽形成的石花、卷曲石、洞穴毛发等最具美学观赏价值。此外,由重力水与非重力水复合形成的莲花盆、石蘑菇、浮筏石笋等景观也常成为旅游中的亮点。

以岩溶洞穴堆积中最常见的次生化学堆积为例,鹅管上下粗细相当透明,中空,似小吸管,亦称麦杆石,是由自洞顶、洞壁饱和的岩溶水滴从上向下生长形成的,可进一步发育成石钟乳。饱和岩溶水流自石钟乳末端滴落,形成自洞底向上生长的石笋,石钟乳与石笋连在一起即形成石柱。流水自堆积体顶泄流形成水母石,呈带状下泻形成石瀑布、石褶皱(zhě zhòu岩层在形成时,一般是水平的。岩层在构造运动作用下,因受力而发生弯曲,一个弯曲称褶曲,如果发生的是一系列波状的弯曲变形,就叫褶皱),呈线状漫流形成状如旗帜的石旗,由洞内滴落水飞溅的水雾或细微水珠形成石葡萄、石棕榈片、石珊瑚等。洞内积水成池形成边石、穴筏、池中晶花等。由洞壁、洞顶或洞内沉积物表面毛细水形成呈树枝状、螺杆状、花束状、鹿角状石花,卷发状、丝团状、蠕虫状卷曲石,洞穴毛发等。

 

钟乳石按地质学分类,重力水沉积作用主要有滴水石、流石、溅水石及池水石。非重力水沉积作用有石花、卷曲石(石枝)等。

滴水石

地下水沿可溶盐岩的裂隙渗透,溶解了岩石中的碳酸钙,通过洞顶或洞壁向洞内滴流,因温度、压力的变化和水的蒸发,使二氧化碳散失,碳酸钙沉淀,形成洞穴滴石类化学沉积物自然景观。由滴水形成。从滴点到落点,多形成对应沉积。前者为悬挂滴石,如鹅管、石钟乳,其横断面呈同心圆状。后者为站立滴石,如石笋、石柱、滴杯,其横断面呈叠层状。

流水石

富含重碳酸钙而在洞顶或洞壁流动着的水体,在与空气接触时,由于温度、压力的变化,逸出二氧化碳,产生碳酸钙沉淀,据地形和流水状态的不同,可以形成各种形态的流石类化学沉积物自然景观。由连续运动的水流形成的洞穴碳酸钙沉积。其沉积物具有条带状、流层状、环纹状结构,沉积形态多样:主要有(1)天(顶)流石,如肉条石、水母石、石带、石旗;(2)壁流石,如石幔(形如布幔)、石幕、石瀑、穴盾、盾帐等;(3)底流石,如流石坝、石梯田、流石板、钙板、穴饼、穴珠、穴球等。

飞溅水石

飞溅水和瀑布水及滴水的飞溅形成汽流,因温度、汽流的变化产生雾滴凝结水,对碳酸盐岩及石灰岩溶解,以及飞溅水自身有的碳酸钙就地蒸发沉积而在洞壁或石钟乳及石笋表面形成花状、毛发状、葡萄状碳酸钙沉积物景观。洞穴滴水和悬挂式流水常溅出水滴和水雾携带的碳酸钙,附着到先成物上的沉积。按其形态可称石棕榈片、石葡萄、石蘑菇、石花瓣、石珊瑚等。

池水石

形成于洞内底部积水池塘,其形态有(1)水面形态,如水钙膜或穴筏、浮冰、穴泡、边石、石花、流石坝等;(2)水下形态,如晶花、晶簇、石葡萄、月奶石、石珊瑚、穴珠等。

毛细水沉积石

属于非重力水沉积范畴。由洞壁洞顶或钟乳石中析出的表面毛细水和薄膜水沉积而成。主要有石花、晶霜、晶花、卷曲石(石枝)、洞穴毛发等。

协同沉积石

由两种以上不同运动方式的水流协同作用而形成,如石蘑菇、莲花盆、穴珠、晶锥、棕榈状石笋等。

 

也有说

渗透水沉积

是由饱含重碳酸钙的水,洞顶洞壁或石钟乳的毛细孔内渗出,而形成的碳酸钙沉积物。

停滞水水下沉积

在洞底的积水池或积水中,饱含重碳酸钙的水,由于受补充水的搅动和压力温度的变化影响,使二氧化碳逸出,而进行碳酸钙沉淀,形成各种形态的水下沉积物景观。

 

一、滴水石

1、悬挂滴石——如鹅管、石钟乳等。

1)、钟乳石:钟乳石是由洞顶基岩裂隙中渗流出的水或由洞积石上的滴水在下落过程中在顶板上或碳酸钙沉积物上形成的钟乳状沉积物。钟乳石的规模大小不一,小的只有几公分到几十公分长,而大的可达几米、十余米高。在钟乳石中心具有供重力水流动的管道。钟乳石横断面具有明显的同心状构造,时间早的碳酸钙沉积在中央或靠近排水管道,沉积时间晚的距排水管远。早形成的碳酸钙分布在钟乳石的上部,越靠近钟乳石基越老,越接近钟乳石头的碳酸钙沉积越新。钟乳石的形态有乳状、萝卜状、棒状、吊管状等。

【钟乳石】溶洞顶部向下生长的一种碳酸钙沉积物,又称石钟乳。是渗流水流入洞顶后因温度、压力的变化,二氧化碳逸去,水中碳酸钙过饱和沉淀形成。开始以小突起附在洞顶,以后逐渐向下增长,具有同心圆状结构,形如钟乳而得名。在洞口部位的钟乳石,因有藻类等低等生物附着生长,生物有向阳性,所以这种钟乳石向下生长时往往斜向洞外,属于生物喀斯特
http://s15/mw690/d064f2a0gx6BHYg2dXg3e&690
2)、鹅管:即钟乳石发育过程中最初的造型,自洞顶向下生长,上下大小基本一致,呈空心细玻璃管状。如洞内环境洁净无污染,便常能造就色如白玉、质似凝脂的鹅管。

http://s4/mw690/d064f2a0gx6BHYgQqUb23&690

                               鹅管

 

2、站立滴石——如石笋、石柱、滴杯等。

1)、石笋:是由洞顶板或钟乳石、石幔等滴下的水在洞底板、崩石、流石等面上形成的向上生长笋状碳酸钙沉积物。形如笋状而得名。洞顶下滴的渗流水在洞底发生溅击作用,经水的蒸发,二氧化碳逸去,碳酸钙发生沉淀,形成由洞底自下而上生长的石笋。因为石笋是由上面的滴水不断在下面岩石面(包括土)和其它物体上沉积碳酸钙而成,它具有老的沉积在下,新的在上,及老的在中间,新的在外面的特征。洞穴石笋和树木一样,也具有同心状微层圈构造的,而且这种微层具有年层的性质,即一个水文年或一个水文周期沉积一个微层。利用微层中所保存的各种古代环境、生态和气候信息,可以恢复古生态环境,是宝贵的信息库。常见的石笋形状有柱状、针状、塔状、烛状、烛台状、棕榈树状、圣诞树状、树枝状、迭饼状、蘑菇状、管状等。
http://s4/mw690/d064f2a0gx6BHYhWCtBc3&690
            石笋                                石笋与钟乳石          +=
http://s1/mw690/d064f2a0gx6BHYwcxvG90&690

                 石柱                         阴差阳错

2)、石柱:往往是由石笋和钟乳石相向生长相接而成,也可以由单个石笋向上生长接顶板或钟乳石向下生长触地而成。钟乳石和石笋彼此连接形成的柱状堆积,称为石柱。
http://s10/mw690/d064f2a0gx6BHYwD1Yl29&690

滴水穿石

地眼:这可能是石笋经过后来滴水作用,在笋顶形成滴穴。后滴水在滴穴中积水成池,在水面沉积了钙板。再经后来滴水滴破,在滴板中心形成小穴。然后再次下降形成钙板。

http://s4/mw690/d064f2a0gx6BHYwZKnx43&690

 

1、洞顶滴水,石笋和石钟乳开始生长      

2、石笋和石钟乳相对生长,越来越近     

3、连接在一起的石笋和石钟乳形成石柱

 

二、流水石

1、天流石:如肉条石、水母石、石带、石旗等。

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                                   肉条石
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http://s9/mw690/d064f2a0gx6BHYO903S88&690

水母石

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石旗:饱含重碳酸钙的连续性细小水流,在洞顶或洞壁上形成的薄而透明的旗帜

2、壁流石:如石幔、石幕、石瀑、穴盾、盾帐、穴板、石柱盘等。

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石幔

1)、石幔:渗流水中碳酸钙沿溶洞壁或倾斜的洞顶向下沉淀成层状堆积而成,因形如舞台上的布幔而得名,又称石帘、石帷幕。悬挂在洞顶的薄板状、半透明、具有层状构造的碳酸钙沉积。饱含重碳酸钙的薄层水流,自洞顶或洞壁流出,沉积为褶状的,形如布幔的叫做石幕,又叫石帘、石惟幕;沉积为带状的,形如瀑布的便是石瀑布。

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                                  石幕

2)、石幕的形成:是饱含重碳酸钙的薄层水流,自洞顶或洞壁流出,连续不断的片状流水所形成的幕状沉积物沉积,呈褶状。形如布幔的叫做石幕,又叫石帘、石帷幕,沉积为带状的,形如瀑布的便称之为石瀑布。

 

3)、石瀑:又称石瀑布。是由自由流水沿着突出的岩石曲面流动过程中沉积形成的碳酸钙景观。它往往由两部分组成,较平或稍倾斜的流石层和垂向的石帘。水平流石与石帘相接处形成突出的曲面。不同色彩的石瀑布,碳酸钙沉积的时间越长,景观的颜色越呈红褐色,这是铁氧化的结果。

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4)、穴盾
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穴盾

穴盾:一种由上下两块平行的板组成的外形似盾状的碳酸钙沉积物。一般可分为盾板和盾坠两部分。有时外形酷似一顶园顶蚊帐。石盾可以生长在洞顶顶板、洞壁、洞底底板、石柱、石笋、钟乳石、各种流石、甚至在石盾上。当水从裂隙中压出来后,碳酸钙就会逐渐沉积在裂隙两岩壁上,而新沉积碳酸钙之间逐渐生成扁平的输水通道。然后,再沉积的碳酸钙就会沿着上下(或左右)两片碳酸钙板逐渐沿着水流的方向不断生长。在上下两块盾板上形成以初长点为中心的同环层纹构造。当临空的下盾板的重超过了初长点的支撑力时,下盾板就会以盾板间的空缝为界面崩落。留下的上盾板就如一块平整的镜板。

盾板由上下两片吻合而成,有各自向外侧增生的环形纹理。两片盾板之间的缝隙,是流水通过的地方。因其间的结合力有限,故常因盾坠的增长加重连同盾板的下片一起脱落。盾坠实为石幔,系渗水沿盾板周边裂口流出时形成。在盾板与洞壁或其他早生沉积物的连接处,总会有一条裂隙状的输水口,穴盾生长的水流就是从这里源源不断地供给的。裂隙的宽度一般是1030厘米。盾板或仰或俯,或直立或水平的不同倾向和倾角,均由这一裂隙产生的形状所控制。可见,穴盾的裂隙供水应具局部承压性质。石盾直径有10多厘米的,也能达到45米,厚度一般为210厘米。若裂隙水流量较大,从石盾周缘裂口流出的水往往可向下形成石幔,并与盾面组成一种有趣的圆顶蚊账

5)、盾帐:当石幔长达2-3,石盾和石幔合起来就形成了盾帐,在外形上宛如一床圆顶蚊帐。
http://s3/mw690/d064f2a0gx6BHZAqluab2&690

“红罗宝帐”                          玉罗伞帐

桂林芦笛岩的“红罗宝帐”:像是一床圆顶蚊帐。上面是帐顶,下面是帐布,帐顶叫穴盾,国外叫调色板。穴盾有洞壁裂缝挤出来的渗透水形成,水流形成穴盾上下两块圆形盾板,两块盾板中间是空的,水从盾板夹缝想外流出,又形成了下部的石幔,当石幔长达23米时,石盾和石幔和起来就形成了盾帐,在外型上宛如一床圆顶蚊帐。

广东蟠龙洞的玉罗伞帐,是另一个世界级洞穴奇观。其状如宫廷豪华伞帐,白里透黄,石褶线条美轮美奂,纯属自然形成。玉罗伞帐由两部分组成,顶部的盾形板面叫石盾,从盾顶坠下来的部分叫盾坠,两部分结合起来,便是一顶神似玉石的华丽宫廷蚊帐,故被称为玉罗伞帐。据测定,该奇观已有24200年,其成因目前仍是一个迷。

6)、钙盾板:是由碳酸钙沉积岩层上形成的钙包层。它与石盾的区别是,它不具备双层结构和生长层纹。另外的倾向与倾角与地层相一致。

【石盾】又叫调色板,渗流水沿某一裂缝以一定角度渗出沉淀并呈盾状沉积物,盾体的直径从10多厘米至45米,厚度一般为210厘米,当渗流水较多时,便在盾面的下部形成钟乳石或石幔。 
http://s8/mw690/d064f2a0gx6BHZBfhgrb7&690

石盾

 

3、底流石:如流石坝、石梯田、流石板、穴饼、穴珠、穴球等。

1)、流石坝:也叫酸田、边石坝,千丘田。它是流水形成的,流石坝的凸出方向即为当时的水流方向。 
http://s7/mw690/d064f2a0gx6BHZBsxP8f6&690


http://s16/mw690/d064f2a0gx6BHZR408fcf&690


http://s16/mw690/d064f2a0gx6BHZRrSyP5f&690
2)、石梯田:当裂缝水流量增加,水流从洞顶、洞底、洞壁和斜坡上呈片状或线状流出时,二氧化碳迅速遗失,形成各种光滑的片状碳酸钙沉积。在洞壁或斜坡上的壁流石,形成复杂的流石坝,分布在不同的高度上,形似梯田,称之为石梯田。
http://s6/mw690/d064f2a0gx6BHZSkJil85&690

流石坝                               石梯田

http://s12/mw690/d064f2a0gx6BHZT3C1ddb&690

               张家界武陵源风景名胜黄龙洞流石坝

http://s6/mw690/d064f2a0gx6BI03L6st35&690


http://s15/mw690/d064f2a0gx6BI04EU7I3e&690
http://s5/mw690/d064f2a0gx6BI05QvSQf4&690

石梯田

三、飞溅水石

洞内滴落水溅飞的水雾或细微水珠,由两种以上不同运动方式的水流合力完成,如石葡萄、石蘑菇、云盆、穴珠、晶锥、石花瓣、石珊瑚、棕榈状石笋等。

(一)、石葡萄

1、在岩石、石钟乳和石笋及在其它碳酸钙景观表面形成的具有同心层状构造的葡萄状碳酸钙沉积景观。它们往往呈簇状产出。当碳酸钙颗粒很小,形如一簇鱼鲕(古书中的一种小鱼)时,称为石鲕。石葡萄也有人称为石玉米花。

2、对于石葡萄的成因主要有各种说法:

1)、从岩石微裂隙或孔隙中渗出的高Ca(HCO3)2水因CO2逸出而在岩石面上形成石葡萄或石玉米花、

2)、洞穴滴水造成溅水,在岩石或洞积物面上形成石葡萄或石玉米花。

3)、在洞壁上的薄膜流造成石葡萄或石玉米花的发育。

4)、由于毛细水作用,使下面积水的水沿着洞壁上升,在毛细水上升高度范围内的洞壁上形成石葡萄或石玉米花。

5)、洞穴中的凝结水造成洞顶和洞壁上的石葡萄或石玉米花;最近,有的学者发现由于温度和风也能造成高Ca(HCO3)2雾水,最终形成石葡萄或石玉米花。

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在缓坡流中形成的石葡萄          由坡流形成的石葡萄

坡流形成的石珊瑚,越在水多的地方,珊瑚越大。
http://s4/mw690/d064f2a0gx6BI0pfIUH03&690

                随着水流,石珊瑚逐渐增大。

http://s13/mw690/d064f2a0gx6BI0qgbmc2c&690

在洞壁上形成的石鲕    在石笋下部形成的石葡萄  在水池中形成的小石葡萄和池边上形成的大石葡萄

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                                                     石葡萄
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http://s6/mw690/d064f2a0gx6BI0Eqsmx15&690
                           酉洲仙景溶洞

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石葡萄

 

(二)、石蘑菇

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石蘑菇

(三)、石花瓣

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                              石花瓣

 

(四)、石珊瑚

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石珊瑚

【石珊瑚】下滴水流和水花溅出的水珠粘附在洞壁或石笋、石幔的表面后,水珠中的碳酸钙再凝结而成的珊瑚状沉积。

http://s15/mw690/d064f2a0gx6BI1vEZ3Mee&690
http://s1/mw690/d064f2a0gx6BI1w4oykf0&690

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