在秦嶺南麓的柞水縣

隱藏著西北地區最大的喀斯特溶洞群

它悄無聲息地演繹著流水與光陰的故事

什么是溶洞？

根據國際洞穴聯合會的定義

洞穴是指人能進出的天然地下空間

而溶洞是指具有溶蝕力的水

對可溶性巖石進行溶蝕

所形成的地下空間

溶洞形成示意圖

物質基礎：可溶性巖石

溶洞形成的首要條件是要有可溶性巖石

也就是說這種巖石在一定條件下

可以溶解于水中

被流水帶走

這種巖石主要有三類

碳酸鹽類，如石灰巖、白云巖

硫酸鹽類，如石膏、芒硝

鹵鹽類，如石鹽、鉀鹽

地表、地下巖溶結構示意圖

空間條件：斷裂與裂隙

如果說

可溶性巖石是溶洞形成的物質基礎

那么斷裂和裂隙

便為流水的侵蝕和溶蝕

提供了可趁之機

它們是溶洞形成的空間基礎

控制著溶洞的形態特征和類型組合

沿裂隙發育的溶洞

水動力條件：地殼抬升

除了物質基礎和空間條件

地殼抬升作用亦是關鍵

它將巖層抬升到一定高度

形成高差

從而為流水提供了水動力條件

我們常見的多層洞穴系統

便是地殼抬升的結果

多層洞穴的形成是地殼抬升的結果

沉積作用形成巨厚的可溶性巖石

地殼運動將這些巖石抬升并出露地表

并且導致巖石表面和內部發育大量的斷裂和裂隙

巖溶作用所必須的空間條件形成

降水形成復雜的地表水和地下水系統

這個系統密布于可溶性巖石的表面和內部裂隙

在漫長的歲月中循環往復

對山體、巖石進行侵蝕和溶蝕

導致巖石被融解、切割、坍塌、搬運和重新沉積

千姿百態的巖溶奇觀

便在流水的光陰中被雕鑿而成

溶洞形成示意圖

一般來說

這些化學沉積物是由三種狀況的水沉積形成

即重力水沉積、非重力水沉積和復合水協同沉積

著名的化學方程式

重力水沉積

滴石類：由不連續水流——滴水形成。從滴點到落點，多形成對應沉積。也就是滴點形成懸掛滴石，如鵝管、石鐘乳，其橫斷面呈同心圓狀。落點形成站立滴石，如石筍、石柱、滴杯，其橫斷面呈疊層狀。

滴石類化學沉積物

流石類：由連續運動的水流形成，具有條帶狀、流層狀、環紋狀結構。主要有天流石，如肉條石、水母石、石帶、石旗；壁流石，如石幔、石幕、石瀑、穴盾、盾帳、穴板、石柱盤等；底流石，如流石壩、石梯田、流石板、穴餅、穴珠、穴球等。

壁流石：石瀑布

濺水沉積：洞穴滴水和懸掛式流水常濺出水滴和水霧攜帶的碳酸鈣，沉積在之前形沉積物表面。按其形態可稱棕櫚片、石葡萄、石蘑菇、石花瓣、石珊瑚等。

石蘑菇

非重力水沉積

巖層微細裂隙、孔隙及粗糙表面滲透的薄膜水和毛細水以及空氣中的凝結水所形成的化學沉積物。非重力水沉積對環境要求極高，保存也極難，因此更為難得。

非重力水沉積的主要類型有洞穴毛發、石枝(或卷曲石)、珊瑚狀物、根須石枝、皮殼、石花、花斑、穴皰等。

凝結水形成的石花

協同性沉積

兩種或兩種以上運動方式的水流協同形成的沉積物，又復合沉積。

常見的協同方式及典型沉積物有：

滴水+流水沉積：堆積石筍、大型石柱等。

滴水+池水沉積：蓮花盆(云盆)、鈣膜晶錐、穴珠、紡綞狀石鐘乳。

滴水+飛濺水沉積：棕櫚狀石筍。

滴水+非重力水沉積：石鐘乳、石瘤

滴水+飛濺水沉積形成的棕櫚狀石鐘乳

石鐘乳

溶洞天窗

石柱