钟乳石

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一滴水正從鐘乳石的中央通道滴出

钟乳石為岩溶生成物,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。鐘乳石是滴水石的一種。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。由鐘乳石形成的洞穴可稱之為鐘乳洞

形成和种类[编辑]

钟乳石由碳酸钙和其他矿物质的沉积形成。石灰石是一种碳酸钙岩石,被含有二氧化碳的水分解后,生成碳酸氢钙溶液。这个反应的化学方程式为:[1]

CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq)

水溶液顺岩石而下,直到抵达边缘。如果岩石在洞穴顶部,水将滴下。当溶液和空气接触,产生逆向的化学反应,碳酸钙被沉淀出来。逆向的化学方程式为:[1]

Ca(HCO3)2(aq)CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq)

钟乳石每年平均增长率为0.13毫米。快速增长的钟乳石的水溶液中往往富含碳酸钙和二氧化碳,并且流动很快,这种钟乳石每年可以增长3毫米。[2]

每一个钟乳石开始于一滴载有矿物的水滴。当水滴落下,留下了很薄的一点方解石圈。接下来的水滴继续留下新的方解石圈。最终,这些方解石圈形成非常细(0.5毫米)的中空的管子,俗称“苏打管”。苏打管可以长得很长,但是非常脆弱。如果它们因为碎片被堵住,水将从外面流过,沉淀出更多的方解石,形成锥形的钟乳石。同样 ,落下的水滴在到达地面后沉淀出更多的方解石,最终形成圆形或圆锥形石笋。与钟乳石不同的时,石笋形成的过程中没有中空的“苏打管”这一步骤。如果时间足够长,钟乳石和石笋将融合在一起,成为石柱。

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Braund, Martin; Reiss, Jonathan, Learning Science Outside the Classroom, Routledge, 155–156, 2004年 (2004), ISBN 0415321166 
  2. ^ Kramer, Stephen P.; Day, Kenrick L., Caves, Carolrhoda Books, 23, 1995年 (1994), ISBN 9780876144473