这10个让人惊奇的洞穴你见过吗? 每一处都是奇景

洞穴探索者们知道他们涉险探索那些黑暗、潮湿的洞穴总会因隐匿于其中的自然奇观而得到报偿。——水、风、岩石、矿物、温度和压力共同形成了这种令人叹为观止的地质(或冰冻)奇景。

10.培根岩

 

10个让人叹为观止的洞穴
 

培根岩是最常见也是最美丽的洞穴形态之一。当饱含水分的方解石,由表面张力支撑紧贴于倾斜的洞顶并慢慢向下卷曲时,培根岩就形成了。由于其卷曲的形 态,二氧化碳释放到大气中,溶液变成过饱和的方解石,之后变硬形成纤薄岩石体。不断有液滴遵循着相同的岩纹流淌,沉积在上方新岩层上。最终形成方解石薄 片,就像帷幕从洞顶垂下。

洞顶的小褶皱使“帷幕”的岩纹呈涟漪扩散状。这些涟漪状岩纹往往促进形成更大的褶皱和卷起,尤其是在洞顶边缘较低处。有时,富含方解石成分的水也含 有氧化铁或有机物质,使培根岩呈黄色,棕色或橙色。水滴中有机物和氧化铁含量的变化,留下多色彩带状纹路,使岩石看起来就像培根腊肉悬挂洞顶。实际上世界 每一个洞穴中几乎都能看到这种帷幕状构造,并且许多洞穴都有培根岩。

9.气球洞穴

 

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气球洞穴世上罕见,鲜有人知。据推测,“气球”是由高压液体从布满月奶石的洞穴岩壁上渗透而出形成的。月奶石是一种常见的、由洞穴岩壁或洞顶水滴形 成的表层沉积岩,由白色细粒晶体构成,如方解石、水菱镁矿之类的碳酸盐岩。在潮湿环境下月奶石就像奶油干酪,具有很高的可塑性。若月奶石由水菱镁矿形成, 则可能在其渗出液周围形成囊袋,膨胀得像气球一样,并呈现出珍珠般的光泽。

气球洞穴并非永久性构造,它们最终会爆裂或干燥、开裂,尤其当洞穴内湿度降低时。一睹气球洞穴奇景的最佳地点是南达科他州卡斯特附近的宝石洞穴。人们在新墨西哥瓜达卢普山山洞里也找到过气球洞穴,如著名的卡尔斯巴德洞穴。

8. 洞穴花

 

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洞穴花是由硫酸盐形成,通常是硫酸钙的水合物。当水遇到二氧化碳和硫元素,然后渗过岩壁上的孔隙,蒸发,积淀形成硫酸钙的水合物。与从尖端生长的钟 乳石不同,洞穴花从原始的孔隙生长,向外弯曲延伸,看起来就像精致的花瓣。饱和水的流速不断变化从而塑造其曼妙的曲线。肯塔基州的猛犸洞穴 (Mammoth Cave, Kentucky)生有大量这样的洞穴花。1896年,一位地质学家描绘了他在那里发现的洞穴花:

从中间的茎杆中,无数水晶优美地旋转而出,坚韧而透明,每个小水晶本身就是一门学问;每束弯曲的结晶都令人惊叹,而整个花朵就是一个美丽的奇迹。 (……)花丛,花束,花圈,花环几乎装饰了整个空间的每一个角落。(……)成团的百合花、白色的紫罗兰、泛白的郁金香、倒挂的金钟、紫菀的水沫、玫瑰茎的 刺、打了蜡的木兰。(……)在这个水晶花园里,温室和花坛里的每个宝石都散发着梦幻的光芒。

你可以在上述视频的大约18分20秒处看到他对这些洞穴花的描述。在新墨西哥州卡尔斯巴德洞窟国家公园的龙舌兰洞(Lechuguilla Cave, Carlsbad Caverns National Park, New Mexico )洞穴花也很常见。

7. 霜花

 

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霜花可以由蛋白石,石膏,甚至冰形成,但通常是由霰石形成。尽管普遍为白色,霜花其实也可以有很多的颜色。霰石晶体有一种独特的针状外观。随着时间的推移,可以生长成霜花“灌木”。

霰石霜花其实是一种化学反常现象,因为霰石在洞穴低压、低温的环境下是不稳定的。在那种环境下,碳酸钙溶液通常会沉淀为方解石。但如果有镁离子注入 溶液,方解石沉淀就会被抑制,导致溶液过饱和,随着溶液的蒸发而形成针状的霰石。这就是为什么霜花通常产生于有方解石的形成的前提下,比如爆米花样的结节 还有钟乳石都是这样产生的。

霜花是很常见的,但是因为美丽而脆弱,它经常遭到破坏。因此,在受保护的洞穴或者鲜有人光顾的洞穴里看到的霜花是最完美的。霜花常见于澳大利亚、南非、韩国、日本、罗马尼亚、挪威、巴西和美国。

6.架子石

 

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架子石是一种平滑的岩架,通常很平整,底座形如一张玻璃茶几。它常常由沉淀在积满水的岩洞表面的方解石形成。这些方解石一般是漂浮的,形似超薄木 筏。随着越来越多方解石沉淀,“架子”在水面下横向发展,直到它形成一堵墙或者长成一个架子。它还可以向水下长,有时会一直长到岩洞的底部,形成似茶几和 莲花状的岩石。

形成的岩石有的像纸一样薄,而还有一些厚度却足够可以承载一个人的重量。如果岩洞中的水随后下降到一个较低的水位,多个架子层会同时形成于同一个地方,有时会颜色各异。人们常常在墨西哥舌兰洞窟发现一些世上最奇特的架子石。

5.蜂窝洞穴

 

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蜂窝洞穴得名因其形状酷似一个褶皱的纸箱盒。不像有些岩洞的沉积物是由降水或是蒸发形成的,蜂窝洞穴是由岩石侵蚀、溶蚀形成的。

一般而言,蜂窝岩洞是网状岩洞,由矿脉或薄如纸的突出岩片相交而成。矿脉是由方解石晶体和石英基质黏合而成的,它们密密麻麻堆在岩层里、岩床顶部的 裂缝里,或者在岩洞的四周。因为方解石基质比岩床更耐侵蚀不易溶解,所以它以胶质形式保存下来,而岩床则渐渐被磨损或溶解消失。

金属硫化物的氧化过程使蜂窝岩洞呈现不同的色调,黄土色,橙色或深棕色。蜂窝岩洞形状各异,有三角形的,锥形的,菱形的,还有不规则的。它们十分稀有,通常存在于干燥的没有水滴的岩洞里。在美国风洞,南达科他州布莱克丘陵都能找到最典型的蜂窝洞穴。

4.洞穴珍珠

 

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饱和方解石液滴在浅水池里形成洞穴珍珠。当液滴中二氧化碳释放出来时,其中覆盖少量杂质的方解石成分会沉淀在液滴底部。这些杂质可以是任何东西,沙 子、骨骸或者其他形成洞穴的成分,比如筏子或鹅管(译注:即钟乳石发育过程中最初的造型,自洞顶向下生长,上下大小基本一致,呈空心细玻璃管状)。方解石 不断地加厚,洞穴珍珠的直径也就越大,可达到20厘米(8英寸)。即使最初的杂质是不规则形状的,但洞穴珍珠通常会按照一定顺序排列成球形,因为它可以最 小的表面积为最多的沉积物提供地方。然而,这些洞穴珍珠也可以是椭圆形、圆柱形,甚至是立方体。

偶尔,为了形成洞穴珍珠,多余的方解石会在它们周围形成杯子形状或鸟巢形状,水池的搅动可以抛光珍珠,使其变白有光泽。另外,搅动可以使洞穴珍珠不 会附着在水池的底部,在它们足够大之前,即使是搅动也不能将它们挪动,它们会紧紧附着在岩石底部。洞穴珍珠很普遍——毫不夸张地说,在大理石洞穴 (Gruta de las Canicas),也就是接近墨西哥塔巴斯克(Tabasco)的洞窟,可以找到数以百计的洞穴珍珠。

3.石枝

 

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像大多数的洞穴形成物一样,石枝也是由方解石水溶液形成的。通常,它们开始是洞穴的顶部或岩壁上的钟乳石或鹅管。水从小孔流出,沿着细缝流向尖端,方解石析出沉淀,并不断向下生长。

然而,有些东西阻断了水流,使其流向另一个方向,从而改变细流的方向,公然“反抗”地心引力创造新形态。这有可能是水中的杂质、原先毛细管堵塞、不 规则的晶体形态,甚至是气流引起的。结果是,从精致的花丝到鹿角形状,再到优美的螺旋形,各种不同形态应有尽有。还有一种专门长在水里的石枝,看起来就像 浮动的意大利面。它甚至还可以形成多个分枝,像是管道工的“金箍圈”。

在新墨西哥的龙舌兰洞穴(Lechugilla Cave)中可以发现水下石枝。因为加利福尼亚州火山附近的黑峡谷洞穴(Black Chasm Cavern)中的石枝非常漂亮,所以,这个洞穴被指定为国家的自然地标。

2.冰洞

 

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冰洞或溶洞基本上是由水形成的而不是由地质构造变动带来的。流动的冰块、冰柱、钟乳石,如你所见,冰洞一点也不缺乏波澜壮阔。冰洞有很多种形式,有 时,冰川被挖空会形成冰洞。位于阿拉斯加州朱诺市(Juneau, Alaska)门登霍尔冰川下的门登霍尔冰洞(Mendenhall Ice Caves)就是这样形成的。尽管这个冰川从1958年开始就一直在融化,目前已融掉3公里(2英里),但仍有19公里(12英里)长。

沿着山边滑落的雪丘,堆积在山脚也会形成冰洞。雪丘堆积在山脚后,径流的持续冲刷使其中空而成为冰洞。最典型的例子就是位于华盛顿 (Washington)贝克山-斯诺夸尔米国家森林公园(Mount Baker-Snoqualmie National Forest)的四大冰洞(Big Four Ice Caves)。2015年7月,一位经过此处的徒步旅行者因为冰洞洞顶的坍塌而身亡。

另外,冬季的洞穴洞口或者位于冰川附近的洞穴洞口也能形成冰洞。澳大利亚埃斯瑞森韦尔特冰洞(Eisriesenwelt Ice Cave)最外层42公里(26英里)的冰就是年复一年的寒冬冻结形成的。春天,洞口附近的冰融化,冰水渗入仍然冰冻的冰层下,形成规模壮观的冰块,这些 冰块可以历经整个夏天而不会融化。冰岛斯卡夫塔费德(Skaftafell)的冰洞就是这么形成的。

1.巨亚硒酸盐(Selenite)水晶洞

 

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我们先前提到在墨西哥齐瓦瓦州(Chihuahua, Mexico)的奈卡(Naica)矿附近有一个巨大的亚硒酸盐水晶洞。最令人惊叹的是它的形成过程。一般的洞穴都很凉爽,但是奈卡矿却坐落在热浪滚滚的 岩浆之上,这座水晶洞的温度高达44摄氏度(112华氏度),湿度达100%。若想一睹这个自然奇观,游客必须佩戴呼吸器,身穿缝制了冰袋的上衣进入洞 穴,即使穿戴成这样,在洞里最多也只能待20分钟。人们在2000年发现了这座水晶洞。

数万年间,富含硫酸钙的水涌入这些洞穴。当温度稳定在58摄氏度(136华氏度)时,水中的矿物质——特别是石膏——会转化为亚硒酸盐晶体。这个洞 中的温度千年不变,因此,亚硒酸盐晶体的体积增长到前所未有的尺寸。据测量,最大的晶体长达11米(36英尺),直径有4米(13英尺),55吨重。这些 巨大的水晶质地柔软,易划伤。估计稍大一些的水晶形成时间至少已有60万年。

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