钟乳石

钟乳石是指碳酸盐岩地区洞穴内在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物的总称。 它们的外形五彩缤纷,千姿百态,还可分为石幔、石蘑菇、石葡萄、石莲花、石花等,不一而足。钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间,对远古地质考察有着重要的研究价值。


   钟乳石是由碳酸钙和其他矿物质的沉积形成。石灰石是一种碳酸钙岩石,被含有二氧化碳的水分解后,生成碳酸氢钙溶液。水溶液顺岩石而下,直到抵达边缘。如果岩石在洞穴顶部,水将滴下。当溶液和空气接触,产生逆向的化学反应,碳酸钙被沉淀出来,就形成了钟乳石。快速增长的钟乳石的水溶液中往往富含碳酸钙和二氧化碳,并且流动很快,这种钟乳石每年可以增长3毫米

   每一个钟乳石开始于一滴载有矿物的水滴。当水滴落下,留下了很薄的一点方解石圈。接下来的水滴继续留下新的方解石圈。最终,这些方解石圈形成非常细(0.5毫米)的中空的管子,俗称“苏打管”。苏打管可以长得很长,但是非常脆弱。如果它们因为碎片被堵住,水将从外面流过,沉淀出更多的方解石,形成锥形的钟乳石。同样 ,落下的水滴在到达地面后沉淀出更多的方解石,最终形成圆形或圆锥形石笋。

   溶洞都分布在石灰岩组成的山地中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙;溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶的形成钟乳石,洞底的形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。

   石花是钟乳水的花状凝结物。石笋顶上没有尖尖顶着一层层石花即碳酸钙。 沉括《梦溪笔谈·杂志二》:“又石穴中水,所滴皆为钟乳、殷孽。春秋分时,汲井泉则结石花。”明 李时珍《本草纲目·石三·殷孽》﹝集解﹞引 苏恭 曰:“乳水滴石上,散如霜雪者。”

   碳酸钙和其他矿物质的沉积,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,因形如布幔而得名,又称石帘、石帷幕。状如帐幔的洞穴沉积物称为石幔,由其构成的景观称石幔景观。当渗出洞顶的水量较多,而在均匀倾斜的洞穴顶板和陡直的洞壁上有较大面积流动时,饱含碳酸钙的薄层水流则沉积形成褶状流石,形如布幔。

   外形如盾牌洞穴沉积物称石盾,由其构成的景观称为石盾景观。通常呈中空的似圆形板状,附着于洞顶或洞壁上,直径从10余厘米到4--5m,厚2cm到10cm。具有静压力的裂隙水在盾板夹层中流动,石盾便不断呈环形向外增生,形成环状增生纹理。当水流供给充分时,沿盾边可形成盾坠,大者称穴帐,有的状若圆顶蚊帐。穴盾可单个出现,也可多个连生,在桂林穿山岩就有4个石盾连生。

   状如锦旗的洞穴沉积物称石旗,由其构成的景物称为石旗景观。当洞顶或洞壁上有岩石突出时,沿周壁流动的水一边顺着倾斜的岩石表面流动,一边析出碳酸钙,当沉积物足够宽时,就成为石旗。其长度和宽度可达1m,厚度在2.5mm和10mm之间,透明或半透明,敲击音质甚佳。若下渗水中含有杂质时,则形成不同颜色的条纹。