溶洞的形成

溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩层是先决条件，石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生碳酸氢成钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，当这种水在地下深处有一定压力时，溶解更甚。灰岩中的钙被水溶解带走，经过几十万、百万年甚至上千万年的沉积钙化，石灰岩地表就会形成溶沟、溶槽，地下就会形成空洞。当这种含钙的水，在流动中失去压力，或成份发生变化，钙有一部分会以石灰岩的堆积物形态沉淀下来，由于免受自然外力的破坏，便形成了石钟乳、石笋、石柱等自然景观。由于这种地理现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地形。岩溶，顾名思义，就是岩石受到了水的溶解和侵蚀。自然界中的各种岩石，绝大多数是不可溶的，但也有少数能被水所溶解，如岩盐、石膏和黄土。石灰岩等碳酸盐岩，对于普通水来说几乎是不可溶的，但是当水中溶解有一定量的二氧化碳以后，就使其对石灰岩的溶解能力提高了几十倍。不过即使这样，石灰岩的溶解仍是十分微弱的，是肉眼所难于察觉的。但经历漫长的地质岁月以后，就可以水滴石穿，在石灰岩地区形成规模极其宏大的各种岩溶地形。如溶沟、溶槽、溶蚀漏斗、溶蚀湖、暗河、溶洞等等。溶洞的形成不仅有溶蚀作用，还有沉析作用。在石灰崖区从地上面流入地下的水，大多已溶解有一定量的碳酸钙，但当其到达溶洞时由于环境中温度、压力的变化，会使水中含有的二氧化碳被释放出来。于是水对碳酸钙的溶解力降低，使本来溶解在水中的碳酸钙结晶析出。此外，滴落到溶洞中的水有时也会因蒸发而使在洞顶的碳酸钙晶体向下生长，便成为钟乳石；若滴在洞底再凝结出来，向上生长便形成石笋；钟乳石和石笋在生长中逐渐衔接成为一体，就是石柱。当然实际情况要复杂得多。比如，由于滴水的石缝被析出的石钟乳所堵塞，或者由于地壳运动，使得地形、水流以及渗水的通道发生了变化，致使水的滴落方向、速度、水量也随之发生变化，结果，有些才生长到一半的石钟乳和石笋不再继续生长了，这样又在边上长新的钟乳石和石笋……这些变化后形成的钟乳石、石笋和石柱相互交错、叠接，便构成了令人叹为观止的各种瑰异的景观。钟乳石、石笋的形成常常需要几千或几万年的时间。有人曾对桂林龙隐岩的钟乳石作过测定，发现每年平均仅长２公厘。