摘要:偶爾,爲了形成洞穴珍珠,多餘的方解石會在它們周圍形成杯子形狀或鳥巢形狀,水池的攪動可以拋光珍珠,使其變白有光澤。飽和方解石液滴在淺水池裏形成洞穴珍珠。

洞穴探索者們知道他們涉險探索那些黑暗、潮溼的洞穴總會因隱匿於其中的自然奇觀而得到報償。——水、風、岩石、礦物、溫度和壓力共同形成了這種令人歎爲觀止的地質(或冰凍)奇景。

10.培根巖

 

10個讓人歎爲觀止的洞穴

 

培根巖是最常見也是最美麗的洞穴形態之一。當飽含水分的方解石,由表面張力支撐緊貼於傾斜的洞頂並慢慢向下捲曲時,培根巖就形成了。由於其捲曲的形 態,二氧化碳釋放到大氣中,溶液變成過飽和的方解石,之後變硬形成纖薄岩石體。不斷有液滴遵循着相同的巖紋流淌,沉積在上方新岩層上。最終形成方解石薄 片,就像帷幕從洞頂垂下。

洞頂的小褶皺使“帷幕”的巖紋呈漣漪擴散狀。這些漣漪狀巖紋往往促進形成更大的褶皺和捲起,尤其是在洞頂邊緣較低處。有時,富含方解石成分的水也含 有氧化鐵或有機物質,使培根巖呈黃色,棕色或橙色。水滴中有機物和氧化鐵含量的變化,留下多色彩帶狀紋路,使岩石看起來就像培根臘肉懸掛洞頂。實際上世界 每一個洞穴中幾乎都能看到這種帷幕狀構造,並且許多洞穴都有培根巖。

9.氣球洞穴

 

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氣球洞穴世上罕見,鮮有人知。據推測,“氣球”是由高壓液體從佈滿月奶石的洞穴巖壁上滲透而出形成的。月奶石是一種常見的、由洞穴巖壁或洞頂水滴形 成的表層沉積岩,由白色細粒晶體構成,如方解石、水菱鎂礦之類的碳酸鹽巖。在潮溼環境下月奶石就像奶油乾酪,具有很高的可塑性。若月奶石由水菱鎂礦形成, 則可能在其滲出液周圍形成囊袋,膨脹得像氣球一樣,並呈現出珍珠般的光澤。

氣球洞穴並非永久性構造,它們最終會爆裂或乾燥、開裂,尤其當洞穴內溼度降低時。一睹氣球洞穴奇景的最佳地點是南達科他州卡斯特附近的寶石洞穴。人們在新墨西哥瓜達盧普山山洞裏也找到過氣球洞穴,如著名的卡爾斯巴德洞穴。

8. 洞穴花

 

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洞穴花是由硫酸鹽形成,通常是硫酸鈣的水合物。當水遇到二氧化碳和硫元素,然後滲過巖壁上的孔隙,蒸發,積澱形成硫酸鈣的水合物。與從尖端生長的鐘 乳石不同,洞穴花從原始的孔隙生長,向外彎曲延伸,看起來就像精緻的花瓣。飽和水的流速不斷變化從而塑造其曼妙的曲線。肯塔基州的猛獁洞穴 (Mammoth Cave, Kentucky)生有大量這樣的洞穴花。1896年,一位地質學家描繪了他在那裏發現的洞穴花:

從中間的莖杆中,無數水晶優美地旋轉而出,堅韌而透明,每個小水晶本身就是一門學問;每束彎曲的結晶都令人驚歎,而整個花朵就是一個美麗的奇蹟。 (……)花叢,花束,花圈,花環幾乎裝飾了整個空間的每一個角落。(……)成團的百合花、白色的紫羅蘭、泛白的鬱金香、倒掛的金鐘、紫菀的水沫、玫瑰莖的 刺、打了蠟的木蘭。(……)在這個水晶花園裏,溫室和花壇裏的每個寶石都散發着夢幻的光芒。

你可以在上述視頻的大約18分20秒處看到他對這些洞穴花的描述。在新墨西哥州卡爾斯巴德洞窟國家公園的龍舌蘭洞(Lechuguilla Cave, Carlsbad Caverns National Park, New Mexico )洞穴花也很常見。

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。儘管普遍爲白色,霜花其實也可以有很多的顏色。霰石晶體有一種獨特的針狀外觀。隨着時間的推移,可以生長成霜花“灌木”。

霰石霜花其實是一種化學反常現象,因爲霰石在洞穴低壓、低溫的環境下是不穩定的。在那種環境下,碳酸鈣溶液通常會沉澱爲方解石。但如果有鎂離子注入 溶液,方解石沉澱就會被抑制,導致溶液過飽和,隨着溶液的蒸發而形成針狀的霰石。這就是爲什麼霜花通常產生於有方解石的形成的前提下,比如爆米花樣的結節 還有鐘乳石都是這樣產生的。

霜花是很常見的,但是因爲美麗而脆弱,它經常遭到破壞。因此,在受保護的洞穴或者鮮有人光顧的洞穴裏看到的霜花是最完美的。霜花常見於澳大利亞、南非、韓國、日本、羅馬尼亞、挪威、巴西和美國。

6.架子石

 

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架子石是一種平滑的巖架,通常很平整,底座形如一張玻璃茶几。它常常由沉澱在積滿水的巖洞表面的方解石形成。這些方解石一般是漂浮的,形似超薄木 筏。隨着越來越多方解石沉澱,“架子”在水面下橫向發展,直到它形成一堵牆或者長成一個架子。它還可以向水下長,有時會一直長到巖洞的底部,形成似茶几和 蓮花狀的岩石。

形成的岩石有的像紙一樣薄,而還有一些厚度卻足夠可以承載一個人的重量。如果巖洞中的水隨後下降到一個較低的水位,多個架子層會同時形成於同一個地方,有時會顏色各異。人們常常在墨西哥舌蘭洞窟發現一些世上最奇特的架子石。

5.蜂窩洞穴

 

10個讓人歎爲觀止的洞穴

 

蜂窩洞穴得名因其形狀酷似一個褶皺的紙箱盒。不像有些巖洞的沉積物是由降水或是蒸發形成的,蜂窩洞穴是由岩石侵蝕、溶蝕形成的。

一般而言,蜂窩巖洞是網狀巖洞,由礦脈或薄如紙的突出巖片相交而成。礦脈是由方解石晶體和石英基質黏合而成的,它們密密麻麻堆在岩層裏、岩牀頂部的 裂縫裏,或者在巖洞的四周。因爲方解石基質比岩牀更耐侵蝕不易溶解,所以它以膠質形式保存下來,而岩牀則漸漸被磨損或溶解消失。

金屬硫化物的氧化過程使蜂窩巖洞呈現不同的色調,黃土色,橙色或深棕色。蜂窩巖洞形狀各異,有三角形的,錐形的,菱形的,還有不規則的。它們十分稀有,通常存在於乾燥的沒有水滴的巖洞裏。在美國風洞,南達科他州布萊克丘陵都能找到最典型的蜂窩洞穴。

4.洞穴珍珠

 

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飽和方解石液滴在淺水池裏形成洞穴珍珠。當液滴中二氧化碳釋放出來時,其中覆蓋少量雜質的方解石成分會沉澱在液滴底部。這些雜質可以是任何東西,沙 子、骨骸或者其他形成洞穴的成分,比如筏子或鵝管(譯註:即鐘乳石發育過程中最初的造型,自洞頂向下生長,上下大小基本一致,呈空心細玻璃管狀)。方解石 不斷地加厚,洞穴珍珠的直徑也就越大,可達到20釐米(8英寸)。即使最初的雜質是不規則形狀的,但洞穴珍珠通常會按照一定順序排列成球形,因爲它可以最 小的表面積爲最多的沉積物提供地方。然而,這些洞穴珍珠也可以是橢圓形、圓柱形,甚至是立方體。

偶爾,爲了形成洞穴珍珠,多餘的方解石會在它們周圍形成杯子形狀或鳥巢形狀,水池的攪動可以拋光珍珠,使其變白有光澤。另外,攪動可以使洞穴珍珠不 會附着在水池的底部,在它們足夠大之前,即使是攪動也不能將它們挪動,它們會緊緊附着在岩石底部。洞穴珍珠很普遍——毫不誇張地說,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,可以找到數以百計的洞穴珍珠。

3.石枝

 

 

像大多數的洞穴形成物一樣,石枝也是由方解石水溶液形成的。通常,它們開始是洞穴的頂部或巖壁上的鐘乳石或鵝管。水從小孔流出,沿着細縫流向尖端,方解石析出沉澱,並不斷向下生長。

然而,有些東西阻斷了水流,使其流向另一個方向,從而改變細流的方向,公然“反抗”地心引力創造新形態。這有可能是水中的雜質、原先毛細管堵塞、不 規則的晶體形態,甚至是氣流引起的。結果是,從精緻的花絲到鹿角形狀,再到優美的螺旋形,各種不同形態應有盡有。還有一種專門長在水裏的石枝,看起來就像 浮動的意大利麪。它甚至還可以形成多個分枝,像是管道工的“金箍圈”。

在新墨西哥的龍舌蘭洞穴(Lechugilla Cave)中可以發現水下石枝。因爲加利福尼亞州火山附近的黑峽谷洞穴(Black Chasm Cavern)中的石枝非常漂亮,所以,這個洞穴被指定爲國家的自然地標。

2.冰洞

 

 

冰洞或溶洞基本上是由水形成的而不是由地質構造變動帶來的。流動的冰塊、冰柱、鐘乳石,如你所見,冰洞一點也不缺乏波瀾壯闊。冰洞有很多種形式,有 時,冰川被挖空會形成冰洞。位於阿拉斯加州朱諾市(Juneau, Alaska)門登霍爾冰川下的門登霍爾冰洞(Mendenhall Ice Caves)就是這樣形成的。儘管這個冰川從1958年開始就一直在融化,目前已融掉3公里(2英里),但仍有19公里(12英里)長。

沿着山邊滑落的雪丘,堆積在山腳也會形成冰洞。雪丘堆積在山腳後,徑流的持續沖刷使其中空而成爲冰洞。最典型的例子就是位於華盛頓 (Washington)貝克山-斯諾夸爾米國家森林公園(Mount Baker-Snoqualmie National Forest)的四大冰洞(Big Four Ice Caves)。2015年7月,一位經過此處的徒步旅行者因爲冰洞洞頂的坍塌而身亡。

另外,冬季的洞穴洞口或者位於冰川附近的洞穴洞口也能形成冰洞。澳大利亞埃斯瑞森韋爾特冰洞(Eisriesenwelt Ice Cave)最外層42公里(26英里)的冰就是年復一年的寒冬凍結形成的。春天,洞口附近的冰融化,冰水滲入仍然冰凍的冰層下,形成規模壯觀的冰塊,這些 冰塊可以歷經整個夏天而不會融化。冰島斯卡夫塔費德(Skaftafell)的冰洞就是這麼形成的。

1.巨亞硒酸鹽(Selenite)水晶洞

 

 

我們先前提到在墨西哥齊瓦瓦州(Chihuahua, Mexico)的奈卡(Naica)礦附近有一個巨大的亞硒酸鹽水晶洞。最令人驚歎的是它的形成過程。一般的洞穴都很涼爽,但是奈卡礦卻坐落在熱浪滾滾的 岩漿之上,這座水晶洞的溫度高達44攝氏度(112華氏度),溼度達100%。若想一睹這個自然奇觀,遊客必須佩戴呼吸器,身穿縫製了冰袋的上衣進入洞 穴,即使穿戴成這樣,在洞裏最多也只能待20分鐘。人們在2000年發現了這座水晶洞。

數萬年間,富含硫酸鈣的水湧入這些洞穴。當溫度穩定在58攝氏度(136華氏度)時,水中的礦物質——特別是石膏——會轉化爲亞硒酸鹽晶體。這個洞 中的溫度千年不變,因此,亞硒酸鹽晶體的體積增長到前所未有的尺寸。據測量,最大的晶體長達11米(36英尺),直徑有4米(13英尺),55噸重。這些 巨大的水晶質地柔軟,易劃傷。估計稍大一些的水晶形成時間至少已有60萬年。

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