石筍(溶洞中的碳酸鈣沉積物)

石筍(溶洞中的碳酸鈣沉積物)

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石筍(Stalagmite),為碳酸鈣石灰岩,位於溶洞洞底的尖錐體,是喀斯特地形的一種自然現象。

基本介紹

  • 中文名:石筍
  • 外文名:Stalagmite
  • 別稱:錦川石或松皮石
  • 類別:沉積岩類
  • 顏色:常呈灰白色
  • 化學式:CA(HCO3)2==CACO3+H2O+CO2
石筍定義,形狀影響因素,水滴內的物質,水滴的流量,滴水高度,成因,反映氣候變化,相關新聞,

石筍定義

石筍指在溶洞中直立在洞底的尖錐體。
石筍是由飽含著碳酸鈣的水通過洞頂的裂隙或從鐘乳石上滴至洞底,一方面由於水分蒸發,另一方面,由於在洞穴里有時溫度較高,水溶解CO2的量減小,所以,鈣質析出,沉積在洞底而形成的。日積月累就會自下向上生長的是石筍,從上往下生長的是石鐘乳。石筍形如竹筍出土,自下向上生長。石筍與鐘乳石成長緩慢,一萬年約長高一米。

形狀影響因素

石筍是由於含碳酸的水不斷點滴到一處,碳酸鈣沉澱而形成的。可以有不同的形狀,水滴的流量、滴水的高度以及地面的狀況均會影響石筍的形狀。

水滴內的物質

假如滴水和裡面含的礦物質均勻的話會形成比較細長,粗細均勻的石筍,它們可以以均勻的直徑達到數米的高度。

水滴的流量

假如滴水比較強,而且是來自滲入洞裡的雨水的話那么會形成圓錐狀的石筍,它們在根部可以達數米直徑。

滴水高度

滴水高度會影響石筍頂部的形狀。高度小的話石筍的頂是圓的,高度越大它越平,在極限狀態下甚至可能是凹的。

成因

石筍是碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水時,會反應生成溶解性較大的碳酸氫鈣;溶有碳酸氫鈣的水遇熱或當壓強突然變小時,溶解在水裡的碳酸氫鈣就會分解,重新生成碳酸鈣沉積下來,同時放出二氧化碳。洞頂的水在慢慢向下滲漏時,水中的碳酸氫鈣發生上述反應,有的沉積在洞頂,有的沉積在洞底,日久天長洞頂的形成石鐘乳,洞底的形成石筍。
石筍
還有是因為由於地殼不斷運動,海水退去,出現了綿延不斷的喀斯特岩溶地貌石灰岩山峰。這些露出來的石山,長期受雨水風霜沖刷,頂部變成刀山劍石狀了。石峰底座,由於地史時期地下水的長期溶蝕,河水的長期衝擊,漸漸地形成了溶洞。溶洞繼續被溶蝕擴大,而溶於水中的石灰岩溶液,從洞頂往下滴,甚至往下流,促進二氧化碳進一步擴散,同時溶液受蒸發作用,形成飽和,剩餘的碳酸氫鈣沉澱,就形成了自下而上生長的石筍。石鐘乳的形成,同石筍形成的過程是一樣的。只不過石鐘乳從上往下長就是了。那些頂天立地的“靈芝柱”,就是石筍和石鐘乳對接起來之後形成的。據說,石筍和石鐘乳,每百年才長高一厘米,長1米,就是10000年了。在地上長成一個尖錐體,很像竹筍,故名石筍。

反映氣候變化

除了特別乾旱的年份,洞頂不再往下滴水外,石筍一般每年都會生長。隨著季節的變化,洞頂滴下的水裡面含的物質成分不同,這樣一來,與樹木形成的樹輪一樣,石筍也會形成自己的年輪,通過年輪還可以數出石筍的年齡。許多石筍是很久之前形成的,後拉由於沒有滴水就不再生長,成為“死掉”的石筍,而研究人員有辦法準確的測出這些石筍生長的年代。
石筍
隨著氣候的變化,石筍石灰質中含有的物質也會變化,科學家測定這些物質的變化,可以復原過去的氣候變化情況。中國有許多石灰岩洞穴,其中生長了大量的石筍,成為古氣候研究的重要材料。比如貴州的董歌洞、南京的葫蘆洞以及甘肅的萬象洞等,都是利用石筍研究古氣候的風水寶地。現在世界各地的科學家都在研究這些石筍,由於可以準確的定年,石筍也被認為可鞥成為深海沉澱物、冰芯和黃土之後的又一古氣候研究支柱材料。

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