湖南、广西、云南是我国钟乳石资源最丰富的主要省区,所产的钟乳石光泽剔透、形状奇特,具有很高的观赏和收藏价值,深受人们喜爱。碧野《富春江畔?“冰壶”与“双龙”》:“洞内到处都是钟乳石,湿润清新,有的像玉柱从顶垂直到地,有的像雨云倒悬空中,有的像白浪滔滔,波涌连天,真是气象万千,蔚为奇观。”
那么,钟乳石和石笋形成的化学原理是怎样的呢?在石灰岩地区,含有很多二氧化碳的地表水,渗入到石灰岩缝隙中,就会溶解石灰岩石,石灰岩的主要成分就是碳酸钙:
CaCO3(固体)+H2O(液体)+CO2(溶液)→Ca(HCO3)2(溶液)溶解了很多碳酸钙的水(含有大量的Ca(HCO3)2),从岩洞顶部滴下来时,由于水分的蒸发或温度的升高,Ca(HCO3)2)就会分解,二氧化碳就会逸出,被溶解的碳酸钙重新复出:
Ca(HCO3)2(溶液)→CaCO3(固体)↓+H2O(液体)+CO2(气体)↑随着碳酸钙的逐渐积累,于是由上而下逐渐形成一个突起,并不断增长,这就是“钟乳石”。滴在地上的水滴逐步蒸干,复出的碳酸钙逐渐积累,于是由下而上逐渐形成一个突起,并不断增长,最终就会形成石笋。有时候会出现钟乳石和石笋对接的奇观,甚至形成石柱的。
含有二氧化碳的地下水,在穿过地下岩石的时候,不仅会溶解石灰石,还会溶解很多其他有颜色的岩石,因此,所形成的钟乳石和石笋往往有多种颜色。如:乳白、浅红、淡黄、红褐,有的多种颜色间杂,形成精彩纷呈的图案。
钟乳石和石笋的形状也千奇百怪。有笋状、柱石、钟乳状、帘状、葡萄状,还有的似各种各样的花朵、动物、人物,清晰逼真,栩栩如生。清代陈矩在《天金石录》中载:“石产龙洞中,锐如笋,长数寸,亦有尺余者,细孔累累绕之。”钟乳石石笋的形状千奇百怪,这是因为碳酸钙结晶时受温度、风力和结晶部位的曲度等各种因素的影响而使不同部位的结晶速度不一致造成的。
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。
滴水的溶洞,常常还会在洞底部有许多碧澄的小湖,湖畔千姿百态的石头,往往就是钟乳石和石笋。这些石头因为表面滑润,石质细腻、花纹好看、图像清晰、形状怪异而被人们奉为至宝,深受收藏家的喜爱。山东一洞内有一块叫《嫦娥奔月》的钟乳石,呈现出一片红褐色天空,流淌着一条蜿蜒的银河,就在河之半圆中,嫦娥拖着白色长裙,势欲飞奔,真是活灵活现,妙趣横生。
钟乳石每年平均增长率为0.13毫米。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。
(本文图片拍摄于桂林七星岩、张家界黄龙洞和新邵县白龙洞。摄影师
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/258.html