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探洞入门必读--专家为你浅说洞穴科普知识及安全提示

2015/1/7 14:55:04      点击:

       洞穴在人们的心目中,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  

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。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。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。下的化学反应式就是洞穴形成的原理,但它又是可逆的。

   ( 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”。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段时间后也发生了变向,这是风力的作用造成的,所不要被大自然的欺骗了。

 协同沉积:由两种或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。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,所岁数般都比洞穴的形成年龄小的多。般来说,洞中最古老的石钟乳大约在 35 万年上, 100 万年内,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 万年内的,色泽较浅而且表面光滑坚实;最年轻代的年龄是 2000~20000 年。在些洞中,科学家们监测的结果是,石笋般的生长速度大约是万年增高 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。所任何方式的损坏,都是无法挽回和弥补的,也是不可原谅的。