溶洞的形成,石钟乳石笋溶洞的形成
三峡晚报记者李柯,实习生欧阳云双/文王康明/摄
6月24日,第38届世界遗产委员会会议审议通过了“华南喀斯特”二期工程。贵州石兵岩溶、重庆金佛山岩溶、广西桂林岩溶和环江岩溶均被批准列入世界遗产名录。事实上,宜昌还有大面积的喀斯特地貌,分布在黄白河以西的丘陵和山区。这些喀斯特地貌在大自然的神力作用下,造就了鄂西险峻、奇特、幽静的山水景观,赋予了宜昌不可复制的旅游资源。
宜昌有很多溶洞。三友洞风景秀丽,曾被古人形容为“幻影”。神秘的溶洞吸引了众多好奇的游客。
“与重庆、桂林等地相比,宜昌喀斯特地貌的分布要小得多。” 7月2日,记者来到宜昌市水利水电勘察设计院,就宜昌喀斯特地貌的构造及成因进行探讨。采访该所地质调查所所长熊毅,熊毅介绍,宜昌喀斯特地貌主要分布在黄柏河以西,由西南向东北呈条带状分布。
熊毅,1962年出生,1985年毕业于桂林冶金地质学院,长期从事工程地质和水文地质调查工作。先后在湖北、广西、广东、西藏等地进行地质调查的资深专家。
喀斯特地貌又称喀斯特地貌,是可溶性岩石在水的溶解作用下形成的地表和地下形态的总称。喀斯特地貌的形成需要三个必要条件:岩石、构造条件和地下水。 “一般来说,大面积喀斯特地貌的形成,首先需要大面积的可溶性岩石,其次,岩石结构比较发达,岩石比较破碎,地下水容易进入。再者,需要地下水进入溶洞的形成,地下水长时间停留在岩层中。”
在湖北省区域地质图上,熊毅进一步勾勒出宜昌喀斯特地貌的范围:东北至西南的狗家崖,覆盖了三友东、何家坪、郎坪等地,是宜昌的主要分布区域喀斯特南面有五峰长乐坪、龙潭坪等地。
约1亿年前,晚侏罗世至晚白垩世早期,在秦岭-大别造山带和雪峰陆内造山带的双向挤压作用下,宜昌地区形成了地质黄岭背斜构造单元. “黄岭背斜中部由花岗岩构成,周围为可溶性石灰岩。黄岭背斜抬升过程中,围岩发生褶皱弯曲形成裂隙,逐渐发展为岩溶地貌。”
“地表岩溶具有沿褶皱分布、带状分布的特点。”熊毅说,由于黄陵背斜上升较快,黄陵背斜边缘岩溶规模不算太大。 ,如狗家崖、小峰、三友东等,主要以管状漏斗等垂直形式分布。
近日,在长阳朗坪发现了一个洞穴,深度3公里,分上、中、下三层。洞内密布着钟乳石、石笋、石柱、石花和石幔。熊毅分析,能达到如此大尺度的洞穴,大多是水平溶洞。 “也就是说,沉积岩本身是水平分布的,地下水进入后,溶蚀后形成的溶洞也是水平分布的。”
横向溶洞平坦宽阔,游客进出方便。管状溶洞通道呈弯曲状,游客进出不便,容易塌陷,总体来说没有太大的开发价值。
洞穴是如何形成的?熊毅介绍,这是一个化学反应过程:地表水溶解空气中的二氧化碳后,沿着石灰石的节理或裂隙流动,与石灰石的主要成分碳酸钙发生化学反应,生成钙。微溶于水的碳酸氢盐。 , “随着时间的推移,水会流过石头。”
如果含有二氧化碳的地表水继续向下渗出溶解,就会形成落水洞或竖孔,但如果地表水进入岩层后横向流动,侵蚀石灰岩,就会形成洞穴。
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由于岩石的不同部位含有不同量的石灰石,并受到水的不同程度的侵蚀,它们被溶解并分成各种陡峭、美丽的山峰和洞穴,景观奇特。
那么,洞穴中奇异的钟乳石是如何形成的呢?原来,当溶解在碳酸钙中的水从洞顶滴落时,由于水分的蒸发和二氧化碳的逸出,溶解的钙又变成了固体,变成了附着在顶部的“钟乳石”岩石。
“一般大家看到的钟乳石都是上长下长,有的上下相连。这个也很好理解,水还没滴下来,钙就会沉淀出来。会附着在洞顶,如果滴入地下沉淀,就会在地上生长。”
熊毅曾经在桂林的一个山洞里做过一个实验,记录了每年钟乳石的生长情况。据发现,钟乳石的生长速度每年不到两厘米。 “当然,由于不同地方的地质条件不同,溶解速度也会不同。”
溶洞是地表下的岩溶形式。事实上,地表有许多喀斯特形态,如孤峰、喀斯特丘陵、石芽等。喀斯特地区奇峰石窟、明暗河流、清澈的喀斯特泉水等都是很好的旅游资源,是桂林摩若山的最典型代表。
入选初中课文的《桂林山水》,勾勒出桂林山区独特、美丽、险峻的特点。熊毅说,这些奇形怪状的喀斯特孤峰是石灰岩强烈溶解形成的山峰。宜昌地区还有许多独特的喀斯特地貌景观,如灯影石、链崖等。
地处长阳清江廊风景区,海峡两岸独特的喀斯特地貌造就了美妙的江湖自然景观。与张家界同属武陵山脉的五峰柴布溪峡谷景区,也是一处不可多得的喀斯特大峡谷景区。
地下岩溶比地上岩溶更复杂。例如,河道中的落水洞往往会导致河水流入地下,导致河流停止流动并形成干涸的山谷。 “如五峰长乐坪、万滩等地,部分河道已变成干涸的河谷,地表水通过地下洞穴排入下游河流。”
喀斯特地貌对经济建设也有一定的影响。在地质复杂的喀斯特地区建设电站也需要克服渗漏等各种问题。修建道路和桥梁也相当困难。如宜坝高速路段界岭隧道,地表为岩溶软软构造。变形现象。
新开通的宜万铁路线穿越大部分岩溶地貌和山区,有岩溶、暗河等不利地质。高危岩溶隧道34条,铁路线每公里造价近亿元。
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