乳石(rǔ shí)是一个汉语词语,意思是石钟乳,出自《徐霞客游记·粤西游日记一》。
简介
化石介绍
钟乳石又称石钟乳,是指碳酸盐岩地区洞穴内在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物的总称,它的形成往往需要上万年或几十万年时间。由于形成时间漫长,钟乳石对远古地质考察有着重要的研究价值。
广西、云南是我国钟乳石资源最丰富的省区,所产的钟乳石光泽剔透、形状奇特,具有很高的欣赏价值。碧野 《富春江畔·“冰壶”与“双龙”》:“洞内到处都是钟乳石,湿润清新,有的像玉柱从顶垂直到地,有的像雨云倒悬空中,有的像白浪滔滔,波涌连天,真是气象万千,蔚为奇观。”
在石灰岩里面,含有二氧化碳的水,渗入石灰岩隙缝中,会溶解其中的碳酸钙。这溶解了碳酸钙的水,从洞顶上滴下来时,由於水分蒸发、
二氧化碳逸出,使被溶解的钙质又变成固体(称为固化)。由上而下逐渐增长而成的,称为“钟乳石”。
形成原因
大家都知道溶洞均分布在石灰岩组成的山地中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的
碳酸氢钙;溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶的形成钟乳石,洞底的形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。
洞顶上有很多裂隙,每一处裂隙里都有水滴不断渗出来,每当水分蒸发掉了,那里就留下一些石灰质沉淀。一滴、两滴、三滴……水不断出现,又不断地挥发,洞顶上的石灰质愈积越多,终于生成一个乳头—这就是钟乳石的“童年”时代。以后,乳头外面又包上一层层石灰质,以至越垂越长。有的钟乳石的长度能达到好几米。
石笋
石笋是钟乳石的亲密伙伴。当洞顶上的水滴落下来时,石灰质也在地面上沉积起来。就这样,石笋对着钟乳石向上长。可以说钟乳石是“先生”,石笋是“后生”。但石笋底盘大,本身比较稳定,不容易折断,所以它的“生长”速度常比钟乳石还快。石笋的最大高度能达30米,像是一座平地里长出来的“石塔”。
石柱
往下长的钟乳石,有时候也会和往上长的石笋接在一起,连接成一个石柱,两头粗,中间细,不明底细的人还认为是谁凿出来的呢。在许多石灰岩洞里,钟乳石和石笋多数不是连在一起的;那是因为不是钟乳石折断了,就是过多的石灰质堵塞了水滴的通路,水滴被迫改变路径转移到另一处,又长出一根新的钟乳石。这样,钟乳石和石笋就不会“碰头”了。
地下水在钟乳石和石笋的形成过程中起了决定性的作用。凡是它流过的地方就会留下痕迹,或是一道沟或是一个洞,或是一根钟乳石,或是一根石笋,或是一根石柱;把它们组合在一起就成了“树林”、“珠帘”等奇丽景象。
这种现象在日常生活中也经常碰到:例如用来烧水的壶底常结一层垢。取出一些加些醋,会看到有大量气泡产生。这是因为自来水里含有碳酸氢钙、
碳酸氢镁等,水垢的某些成分就是它们在加热时的分解产物,如碳酸钙和
氢氧化镁等。
因为大自然中温度没有开水那么高,所以钟乳石和石笋等的形成也就没有那么快,是经过几万年的长期沉积,不断变迁才形成的。
分类
岩溶洞穴中,最直接的资源就是它的钟乳石。那么面对眼花缭乱的各种形态,我们怎么去区分呢?
重力水沉积:这是洞穴中最常见的和数量最多的沉积物。它也有更细的分类:
滴水沉积:有鹅管、石钟乳、石笋、石柱。鹅管向下 生长,很细,中空,管壁洁白,透明。钟乳就是鹅管长粗,长大后的形态,多是圆锥形。石笋在滴水的作用下,由下向上生长,中心无孔,成叠帽状 。石柱就是石钟乳和石笋连在一起后的形态。流水沉积—从洞顶流下来的叫天流石 ,如石旗、石幔等。沿洞壁流下来 的叫壁流 石,如石维幕、石瀑布等。产生与洞底的称为底流石,如流石坝最为明显。
池水沉积:有边石、晶花、穴珠、 月奶石、穴筏 等形态。边石常形成边石坝,形状和流石坝相似,要根据形成方式不同注意区分。
非重力水沉积:由洞壁或钟乳石中析出的毛细水和薄膜水沉积而成。如石枝(卷曲石)、穴发等不常见的形态。他们的出现很有意思,给洞穴增色不少,我喜欢叫它们为“洞穴精灵”。一般在较封闭的洞段。
需要注意的是,有些鹅管和石钟乳在生长了一段时间后也发生了变向,这是风力的作用造成的,所以不要被大自然的手法欺骗了。
协同沉积:由两种或以上不同运动方式的水流,交互协同作用形成。如莲花盆、棕榈状石笋、晶锥等形态。
颜色和年龄
钟乳石的颜色和形成是密不可分的,方解石的可能颜色中就有白、黄、黑色。 石膏的颜色中也有白色、黄色和棕色的可能。而一般呈棕红色的,多是含有三价铁的原因。如果水通过了煤层,则会形成全黑的颜色。其他的颜色成因可能有
氧化还原反应、风化、人为破坏等因素。一般的探洞者并不需要知道其确切成因,我们在这里也就不多讲了。
人们在发现石钟乳的时候,多会问到
年龄问题。石钟乳必须在洞道脱离全充水状态后,才能生成,所以岁数一般都比洞穴的形成年龄小的多。一般来说,洞中最古老的石钟乳大约在 35 万年以上, 100 万年以内,这类的外表都表现为严重的风化剥蚀状态;年龄在 15~30 万年的,外表色泽较深(褐色或灰黑色),表层轻微风化但未成层脱落且已经停止生长。 10 万年以内的,色泽较浅而且表面光滑坚实;最年轻一代的年龄是 2000~20000 年。在一些洞中,科学家们监测的结果是,石笋一般的生长速度大约是一万年增高 0.6~ 1.2 米 ,而且各类石钟乳的形成过程中,石笋的沉积速度最快。所以任何方式的损坏,都是无法挽回和弥补的,也是不可原谅的。
乳石的增长速度大约在每一百年,才生长1-20厘米,即1—20m/万年。