趁着初秋到来,天气不错,笔者到国家级4A景区,号称华东第一洞的龙崆洞进行了一次游玩。今天我们一边欣赏洞内景观,一边讨论一下,奇形怪状的石钟乳和石笋是如何形成的!
图1 龙崆洞入口
龙崆洞位于福建省龙岩市新罗区雁石镇龙康村,是典型的喀斯特地貌,成形于3亿年前,洞深约3.3千米,洞内石林纵横,流水潺潺,石钟乳和石笋千奇百怪,鬼斧神工。
图2 镇洞之宝——龙伞
石钟乳和石笋是在溶洞内常见的景观,众所周知,石钟乳倒悬在顶上,石笋竖立在对应的地面上,二者都会缓缓地增长,直到两者接触相连,成为洞中的一根石柱。
图3 洞内最大的石钟乳——冬瓜钟
那么石钟乳和石笋为何会缓缓增长呢?这里便涉及了钙的化合物之间的转化。洞内的岩石中含有碳酸钙(CaCO?)也就是我们熟称的石灰。
图4 洞内景观——白马岩
碳酸钙会在自然环境中缓慢地分解,生成氧化钙CaO和二氧化碳CO?,我们常常在实验室中使用加热燃烧的方法加快反应的过程,反应方程式为:
CaCO?——CaO+CO?
图5 洞内景观——仙人田
氧化钙是我们熟称的生石灰,一般呈现白色粉末状,很难在自然界中自然存在,因为极其容易与水发生反应,变为氢氧化钙Ca(OH)?,也是我们熟称的熟石灰。
反正方程式为:
CaO+H?O——Ca(OH)?
况且洞内连接江南地区密布的地下河系,空气十分潮湿,因此碳酸钙在分解后立刻便与水反应,变为氢氧化钙。
图6 洞内景观——擎天柱
氧化钙吸水变为氢氧化钙的过程会放出大量的热,且氢氧化钙有一定的腐蚀性,因此我们在接触大量生石灰后,不能轻易地接触水哦!
氢氧化钙会微溶于水中,顺着石壁往下流,在这个过程中,氢氧化钙又吸收空气中的二氧化碳,重新变回坚硬的碳酸钙。
反应方程式为:
Ca(OH)?+CO?——CaCO?+H?O
图7 洞内景观
在这个过程中,随着水的滴落,碳酸钙慢慢地被“搬移”过来,并且在日积月累中形成了石钟乳。而有些溶液顺着石钟乳滴在地面上,在地面上重新转化为碳酸钙,慢慢地变成了石笋,因此石钟乳对应的地面上一般都会有石笋存在,而石钟乳和石笋都会随着时间慢慢增长。
图8 洞内景观
这些反应都是靠自然的力量形成的,每次反应发生时,都是十分微弱的,要形成洞内这般千奇百怪的巨大奇观,需要上亿年的沉淀,因此我们在参观时一定要注意保护这些景观,不要让数亿年的积累毁灭在我们手中!
图9 地下河出口处成群的锦鲤
祝大家遇见锦鲤,好运连连,我们下次再见!