广西桂林石灰岩溶洞形成

广西桂林石灰岩溶洞形成
广西桂林石灰岩溶洞形成

广西桂林石灰岩溶洞形成
CaCO3碳酸钙有这样一种性质：当它遇到溶有CO2的水时就会变成可溶性的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2] CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2 溶有碳酸氢钙的水如果受热或遇压强突然变小时溶在水中的碳酸氢钙就会分解,重新变成碳酸钙沉积下来.同时放出二氧化碳.Ca（HCO3）2 =CaCO3+CO2↑+H2O 在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙.由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞.如闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞,就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作.溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分蒸发或压强减少,以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀.这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等.如果溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶上滴落,随着水分和二氧化碳的挥发,则析出的碳酸钙就会积聚成钟乳石、石幔、石花.洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了,就会形成奇特的石柱.
在自然界,溶有二氧化碳的雨水,会使石灰石构成的岩层部分溶解,使碳酸钙转变成可溶性的碳酸氢钙
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
当受热或压强突然减小时溶解的碳酸氢钙会分解重新变成碳酸钙沉淀
Ca(HCO3)2==== CaCO3+CO2↑+H2O
大自然经过长期和多次的重复上述反应.从而形成各种奇特壮观的溶洞,如桂林的七星岩、芦笛岩、肇庆的七星岩等.在溶洞里,有千姿百态的钟乳和石笋,它们是由碳酸氢钙分解后又沉积出来的碳酸钙形成的.
天然河水或井水中,常常含有碳酸氢钙、碳酸氢镁、硫酸钙、硫酸镁等杂质,如果含量较大,则这种水叫做硬水.硬水不宜作工业用水,因它在锅炉中受热分解会形成锅后,造成导热不良,浪费燃料,甚至酿成事故.硬水也不宜饮用,如长期饮用,会患消化系统和泌尿系统疾病.用硬水洗涤衣物,洗涤效果差.
岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石（如石灰岩、石膏等）,受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌.往往呈奇特形状,有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁.此种地貌地区,往往奇峰林立.
我国广西、云南、贵州等地有这种地貌.著名的桂林山水所呈现的奇峰异洞就是这样形成的.
旧称喀斯特,源于前南斯拉夫的一个地名.
地表水在运动过程中对所经过的沉积物或岩石有着重要的侵蚀作用,既包括水动力作用下的碎屑物搬运,又包括水对岩石或沉积物的化学溶蚀作用,还包括碎屑物在搬运过程中的磨蚀作用.喀斯特地貌就是地下水对碳酸盐岩侵蚀作用的结果.在水流作用下,形成陡峭的海岸、弯曲的沟壑、高高的冰蚀悬谷、气势磅礴的大峡谷.“滴水穿石”也是水的化学侵蚀作用的写照.
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果.石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3）,在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是有空洞形成并逐步扩大.这种现象在南斯拉夫亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地形.
按其发育演化,岩溶可分出以下6种.
1）地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟（或溶槽）,原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋.
2）地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100m深后形成落水洞.
3）从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动,形成溶洞.
4）随地下洞穴的形成地表发生塌陷,塌陷的深度大面积小,称坍陷漏斗,深度小面积大则称陷塘.
5）地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用,形成坡立谷和天生桥.
6）地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林,地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行.云南路南的石林是上述第一阶段（溶沟阶段）的产物,这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎.桂林的象鼻山,则是原地下河道出露地表形成的.在广西境内,经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞,俗称“神女镜”或“仙女镜”.
世界上最大的溶洞是北美阿巴拉契亚山脉的犸猛洞,位于肯塔基州境内,洞深64km,所有的岔洞连起来的总长度达250km.洞里宽的地方象广场,窄的地方象长廊,高的地方有30m高,整个洞平面上迂回曲折,垂向上可分出三层.雨季,整个洞内都有流水,成为地下河流在坡折处河水跌落,形成瀑布；旱季,局部地区有水,成地下湖泊,可能还有积水很深的潭,不妨称无底潭.
中国现知最长的溶洞是湖北利川县腾龙洞,长约40千米；最深的为贵州水城吴家大洞.深430米.