石钟乳和石笋是什么关系(石钟乳和石笋是如何形成的?)

2024-09-06 09:37:02 人气:100 次阅读

趁着初秋到来,天气不错,笔者到国家级4A景区,号称华东第一洞的龙崆洞进行了一次游玩。今天我们一边欣赏洞内景观,一边讨论一下,奇形怪状的石钟乳和石笋是如何形成的!

图1 龙崆洞入口

龙崆洞位于福建省龙岩市新罗区雁石镇龙康村,是典型的喀斯特地貌,成形于3亿年前,洞深约3.3千米,洞内石林纵横,流水潺潺,石钟乳和石笋千奇百怪,鬼斧神工。

图2 镇洞之宝——龙伞

石钟乳和石笋是在溶洞内常见的景观,众所周知,石钟乳倒悬在顶上,石笋竖立在对应的地面上,二者都会缓缓地增长,直到两者接触相连,成为洞中的一根石柱。

图3 洞内最大的石钟乳——冬瓜钟

那么石钟乳和石笋为何会缓缓增长呢?这里便涉及了钙的化合物之间的转化。洞内的岩石中含有碳酸钙(CaCO₃)也就是我们熟称的石灰。

图4 洞内景观——白马岩

碳酸钙会在自然环境中缓慢地分解,生成氧化钙CaO和二氧化碳CO₂,我们常常在实验室中使用加热燃烧的方法加快反应的过程,反应方程式为:

CaCO₃——CaO+CO₂

图5 洞内景观——仙人田

氧化钙是我们熟称的生石灰,一般呈现白色粉末状,很难在自然界中自然存在,因为极其容易与水发生反应,变为氢氧化钙Ca(OH)₂,也是我们熟称的熟石灰。

反正方程式为:

CaO+H₂O——Ca(OH)₂

况且洞内连接江南地区密布的地下河系,空气十分潮湿,因此碳酸钙在分解后立刻便与水反应,变为氢氧化钙。

图6 洞内景观——擎天柱

氧化钙吸水变为氢氧化钙的过程会放出大量的热,且氢氧化钙有一定的腐蚀性,因此我们在接触大量生石灰后,不能轻易地接触水哦!

氢氧化钙会微溶于水中,顺着石壁往下流,在这个过程中,氢氧化钙又吸收空气中的二氧化碳,重新变回坚硬的碳酸钙。

反应方程式为:

Ca(OH)₂+CO₂——CaCO₃+H₂O

图7 洞内景观

在这个过程中,随着水的滴落,碳酸钙慢慢地被“搬移”过来,并且在日积月累中形成了石钟乳。而有些溶液顺着石钟乳滴在地面上,在地面上重新转化为碳酸钙,慢慢地变成了石笋,因此石钟乳对应的地面上一般都会有石笋存在,而石钟乳和石笋都会随着时间慢慢增长。

图8 洞内景观

这些反应都是靠自然的力量形成的,每次反应发生时,都是十分微弱的,要形成洞内这般千奇百怪的巨大奇观,需要上亿年的沉淀,因此我们在参观时一定要注意保护这些景观,不要让数亿年的积累毁灭在我们手中!

图9 地下河出口处成群的锦鲤

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