鐘乳石

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一滴水正從鐘乳石的中央通道滴出

鐘乳石為岩溶生成物,是指碳酸鹽岩地區洞穴內,在漫長地質歷史中和特定地質條件下形成的石鐘乳石筍石柱等不同形態碳酸鈣沉澱物。鐘乳石是滴水石的一種。由於形成時間漫長,鐘乳石對遠古地質考察有著重要的研究價值。由鐘乳石形成的洞穴可稱之為鐘乳洞

形成和種類[編輯]

鐘乳石由碳酸鈣和其他礦物質的沉積形成。石灰石是一種碳酸鈣岩石,被含有二氧化碳的水分解後,生成碳酸氫鈣溶液。這個反應的化學方程式為:[1]

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

水溶液順岩石而下,直到抵達邊緣。如果岩石在洞穴頂部,水將滴下。當溶液和空氣接觸,產生逆向的化學反應,碳酸鈣被沉澱出來。逆向的化學方程式為:[1]

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

鐘乳石每年平均增長率為0.13毫米。快速增長的鐘乳石的水溶液中往往富含碳酸鈣和二氧化碳,並且流動很快,這種鐘乳石每年可以增長3毫米。[2]

每一個鐘乳石開始於一滴載有礦物的水滴。當水滴落下,留下了很薄的一點方解石圈。接下來的水滴繼續留下新的方解石圈。最終,這些方解石圈形成非常細(0.5毫米)的中空的管子,俗稱「蘇打管」。蘇打管可以長得很長,但是非常脆弱。如果它們因為碎片被堵住,水將從外面流過,沉澱出更多的方解石,形成錐形的鐘乳石。同樣 ,落下的水滴在到達地面後沉澱出更多的方解石,最終形成圓形或圓錐形石筍。與鐘乳石不同的時,石筍形成的過程中沒有中空的「蘇打管」這一步驟。如果時間足夠長,鐘乳石和石筍將融合在一起,成為石柱。

參考資料[編輯]

  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