数百年来无人解开的谜，今天带您一探究竟

　　溶洞，在我国成千上万，几乎每个省都有，每个溶洞都有它独特的故事。

　　湖南郴州的万华岩，是地下河的一个出口。顺着地下河逆流而上，可一直追寻到地下河的入口，溶洞长度超过7000米。正是弱酸性的地下水日夜不停地溶蚀石灰岩中的碳酸钙，经过上百万年的时间，开凿出这样一个美丽的溶洞。

　　数百年来，一直无人知晓地下河水从何处来，也无人解开万华岩溶洞之谜。直到几年前，地质学家和洞穴探险家决心一探究竟。

　　地质学家首先在上游地表寻找河水消失的洞口，就是消水洞。他们找到两个主要的消水洞——宋家洞和瓜棚下消水洞，然后把示踪剂投进消水洞。示踪剂是一种盐或者染料。他们把盐投入宋家洞，把染料投入瓜棚下。过了两天，盐从左支洞出来；又过了一会儿，染料从右支洞出来。地下河源头之谜揭开了：宋家洞的水进入了左支洞，瓜棚下消水洞的水进入了右支洞。它们都发源于南部的骑田岭。

　　在地质学家做示踪的同时，洞穴探险家们开始对洞穴进行测量，他们发现主洞有很多麻石的大石蛋，而支洞却没有。洞穴有时低有时高，低的地方扁如窝棚，高的地方狭如裂谷。洞壁两边有很多很多石台，有的是一层，有的是三层，最多的是九层。他们还发现，洞内钟乳石有的成堆，有的成线状生长，更奇特的是，洞顶的石钟乳有的在洞道左侧生长，右侧却没有；有的在右侧生长，左侧却没有。洞内还有很多倒石芽，尤其是支洞内特别多。奇怪的是，洞顶石牙缝隙中居然还有鹅卵石。

　　这是怎么回事呢？探险家们向地质学家请教。

　　原来，很久很久以前，万华岩数千平方公里的范围，地壳处于以下降为主的时升时降的运动中。海水进来后，使这里变成了浅海，浅海中沉积了石灰岩，再后来石灰岩上面还沉积了一层砂岩页岩。

　　等到地壳运动开始以抬升为主时，这里抬升为陆地，由海洋沉积变成陆地剥蚀。同时，还伴随岩浆活动，岩浆往上侵入，在南部骑田岭形成了大山，周围地壳岩石相互挤压，形成北西向的弯曲，这个弯曲叫褶皱。褶皱一个接一个，相互平行，有的歪、有的斜、有的倒转。此外还发育了一条北东向的断层，以及相伴随多个方向的裂隙。

　　溶洞的发育演化总是和水有关，在洞内，总能找到水活动的痕迹。

　　当地壳运动的时候，会使石灰岩产生断层和节理，水才能在其中溶蚀搬运碳酸钙。可是，断层不是一条延伸到头，而是一段一段的。因此，那些顺断层发育的洞穴，随着地壳的抬升运动，就会形成峡谷；而那些地质构造不发育的地方，洞道就可能发育得低矮。此外，因为地壳抬升运动是间歇性抬升，在暂停抬升的时候，地下河水不断地溶蚀河岸，在洞壁留下了不同高度的凹槽，记录古地下河的轨迹，像石台一样，叫边槽。我们看见的只有一层，或三层，或九层石台，可地壳抬升歇停的时候，恐怕不止九层。

　　流水会溶蚀石灰岩，溶解碳酸钙，并将石灰岩搬运，从而形成巨大的空洞。那些没有被溶解的石头是没有石灰岩特性的，在水的冲蚀下，随水一起运动，磨得越来小，变成卵石、变成砂，甚至变成粉、变成泥。

　　因为边槽是过去地下河的河床部分，因此可能有古地下河的砂砾石堆积，随着地壳抬升，有可能残留于洞顶较高位置。另一方面，就像如今的支洞内，由于支洞口狭小，经常造成支洞上游洪水水位上涨形成地下河紊流，就是各个方向不定的水流，从而对洞壁造成溶蚀。加上洞内地质构造裂隙发育，从而形成以后各种各样倒石芽的石头，叫吊岩。同时，洪水搬运大量的砾石，可能塞满洞道某个部位，等洪水退去，砾石就残留在洞顶的缝隙中。

　　没有四季变化，你在洞内感受到的可能只有滴水和流水的声音。但在灯光的照耀下，你会看到许多漂亮的钟乳石，钟乳石是水和石灰岩相互作用的结果。石灰岩中的碳酸钙遇到弱酸性的水会溶解，而水中的碳酸钙有时会像我们人体中的结石一样重新沉积成碳酸钙，变成钟乳石。有的挂在洞顶，叫石钟乳；有些立在洞底，叫石笋；有些顶天立地，叫石柱；还有的像窗帘一样，叫石幔。还有石葡萄、洞穴珍珠……这就是洞穴探险家喜欢探洞的缘故。

　　洞顶有断层或裂隙的地方，水才会流出来，沉积碳酸钙。可是断层不一定是直立的，如果断层往左边倾斜，从断层缝隙中流出的水，就会在左侧沉积碳酸钙，这样右侧就没有了；如果断层往右边倾斜呢，就在右边形成钟乳石，左边就没有。

　　这些大自然的杰作，形成却非常缓慢，一般每一百年才长一厘米。从一滴水珠长成数十米高的钟乳石，也要经过数十万年的时间。因此，洞穴里的每一块石头，都值得我们保护和珍惜。

（作者单位：中国地质调查局岩溶地质研究所）

本期编辑：赵志坤

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