溶洞特征

溶蚀雕塑

在洞穴通道的墙壁上叠加着许多小的溶质雕塑,记录了水流的进一步细节。各种大小和种类的口袋被切回墙壁和天花板。其中一些具有斧刃的形状和形式,渗入洞穴通道的水与通道中的水混合在一起。如果渗水和通道水具有正确的化学性质,则在混合区形成腐蚀性水,并溶解关节控制的墙壁和天花板口袋。其他墙壁和天花板的口袋是圆形的水壶孔:伸入固体的孔或圆柱基石没有明显的接缝影响。热带洞穴的天花板通常包含大量的圆柱形腔,这是蝙蝠栖息的地方。在地板或天花板上通过流水雕刻出小的次要通道。地面通道提供了存在后期小溪流的证据,这些溪流占据了洞穴通道,在它的原始流量被抽干之后。天花板通道被认为是向上解的结果侵蚀当主河道完全被粘土、沙子和砾石填满时,就会出现洞穴流。

其中最重要的解决雕塑是小勺状凹陷称为扇贝。扇贝的大小从几厘米到一米多不等。他们是不对称横截面,上游有一堵陡峭的墙,下游有一个平缓的斜坡。扇贝因此提供了关于水流方向的信息,这些通道已经干燥了数十万年。扇贝的大小与通道中水流的速度成反比。因此,扇贝不仅可以作为古方向指示器,还可以作为古流量仪表。几厘米宽的扇贝表明水流速度约为每秒几米。最大的扇贝,那些超过一米宽的扇贝,表明流速为每秒几厘米。

的流速管道水足够运输碎屑沉积物通过一个洞穴系统.碎屑物质来自边界地带,在那里它被带入地球岩溶通过下沉的河流,从上覆的砂岩和页岩盖层,从地表土壤被冲刷到地下的天坑,从不溶性的残留物石灰石基石。其中一些碎屑物质沉积在洞穴中,在洞穴地板上以粘土、淤泥和沙子的形式存在。一些排水系统携带较大的鹅卵石和巨石大小的物质,这些物质通常在洞穴河床中发现。大多数洞穴经历了几个时期沉积还有挖掘,所以残留的地层和沉积物在岩壁和岩架上留下了很高的位置。这些沉积物含有含铁的磁性颗粒,这表明了岩石的位置地球磁场在沉积物形成的时候。沉积沉积物的年龄可以通过测量洞穴沉积物中的古地磁记录,并将其与已确定的地磁极性时间尺度相关联来确定。使用这种方法,调查人员已经确定猛犸洞穴沉积物的年龄超过200万年。

沉积材料和特征

在洞穴中发现的沉积物质有三大类:由河流携带的碎屑沉积物和从表面渗入的沉积物;来自当地基岩的碎块、石板和碎块;化学沉积物沉积在洞穴中渗透水域。化学沉积物最多多样化的并为许多洞穴的装饰之美负责。

次生化学沉积物中最常见的是方解石、碳酸钙。还有一种不太常见的碳酸钙,即矿物文石。第二常见的洞穴矿物是石膏,二水硫酸钙。其他碳酸盐、硫酸盐和氧化物矿物偶尔也会在洞穴中发现。其中许多都要求洞穴与矿床或其他特殊地质有关环境.因此,在已知存在于洞穴中的200多种矿物中,只有大约20种被广泛发现。

洞穴矿物的沉积形式多种多样,它们的形状取决于它们是通过滴水、流水、渗水还是在静水池中沉积的。这些次生矿物形式统称为汪教授

从洞顶接缝处流出的水像垂坠一样悬了一会儿。在此期间,少量碳酸钙沉积在液滴与天花板接触的环中。然后这一滴落下来,另一滴落在原来的位置,也沉积了一小圈碳酸钙。这样,像冰柱一样洞穴堆积物被称为钟乳石是建立起来的。钟乳石的形状各异,有细如稻草的,也有巨大的吊坠或帷幔状的。钟乳石有一个中心运河它将水从喂食器接头输送到钟乳石尖端。当水滴落在洞穴底部时,额外的矿物质沉积下来,石笋就形成了。石笋也有许多形态,从细长的扫帚柄到丘状和宝塔状。石笋由叠加帽或层,并没有中央运河。钟乳石可能长得太大,以至于它们无法支撑自己的重量;大钟乳石的破碎碎片有时在洞穴中被发现。石笋不受限制,可以长到几十米高。水沿着壁架和墙壁流下,留下了一片片方解石,形成了一个巨大的沉积物,被称为a中一根

大多数流石矿床由方解石组成,尽管偶尔也有其他矿物。方解石通常呈粗晶状,密集排列,呈各种深浅的棕褐色、橙色和棕色。一些色素来自渗透水带入沉积物的氧化铁,但更常见的着色剂是腐殖质物质派生的从上面的土壤。腐殖质物质是植物腐烂的有机产物,也是造成一些土壤呈褐色和一些土壤呈茶色的原因沼泽而且水域。方解石洞穴可能是纯白色的,但由于结构中有许多微小的水包裹体,因此呈现出乳白色。

洞穴石中的方解石来源于基岩/土壤界面附近的上覆灰岩。渗入土壤的雨水被吸收二氧化碳从富含二氧化碳的土壤中形成稀释的溶液碳酸.当酸性水到达土壤底部时,它会与石灰岩基岩中的方解石发生反应,并将其中一部分溶解。在非饱和带,水继续向下流过狭窄的节理和裂缝,几乎没有更远的地方化学反应.当水从洞穴顶部流出时,二氧化碳就会流失到洞穴中大气一些碳酸钙沉淀下来。渗入的水就像一个方解石泵,把它从基岩的顶部抽走,重新沉积在下面的洞穴里。

洞穴提供了非常稳定的环境环境温度和相对湿度可能会持续数千年。的缓慢增长晶体不被打断,而且一些洞穴咒语的形状是由水晶生长的力量控制的,而不是由约束滴水和流动的水。洞穴主题被称为石枝很像钟乳石,它们有一个中央管道,呈长管状生长。然而,它们在各个方向上扭曲和旋转,并且不受垂坠水滴的引力的引导。另一种speleothem, the菱铁矿,是一种放射状的针状晶体簇。菱铁矿通常是由霰石与更常见的碳酸钙方解石相比,它有不同的习性(即单个晶粒的形状)。洞穴壁上有层状的珠状或珊瑚状的形态,在洞穴水池中发现了复杂的晶体排列。饱和碳酸钙的水池有一种显著的特性,即周围环绕着边缘岩大坝沉淀方解石。

石膏和其他水溶性较强的硫酸盐矿物,如七水硫酸镁(epsomite,七水硫酸镁)和芒硝(芒硝,十水硫酸钠)生长于干燥洞穴的渗水中。硫酸盐矿物的沉积是由于含矿溶液的蒸发。这些矿物质以结壳的形式出现,并以辐射的、弯曲的纤维晶体的形式出现石膏花。由于其较高的溶解度,硫酸盐矿物在潮湿或潮湿的洞穴中要么不存在,要么被破坏。