作为中国东部A型花岗岩带的一部分,青岛崂山花岗岩岩体上不仅发育众多开口向上的天然石臼,还存在大量开口侧向的气泡洞。对于崂山天然石臼的成因,已经有人提出“冰臼说”、“风化坑说”。刘锡清等人发现了崂山花岗岩原生洞穴,即大型气泡洞和晶洞,并且提出“天然石臼与气泡洞同源说”。但是,有人认为这些洞穴是“喀斯特洞穴”,也有人怀疑是“海蚀洞”。本文经过多次对崂山地区大型气泡洞的实地考察,分别对崂山大型气泡洞洞壁、洞外及天然石臼内岩石进行取样研究,以进一步论证大型气泡洞的成因。本文从宏观(野外肉眼观察)和微观(立体镜和扫描电镜观察(SEM))两个方面研究大型气泡洞洞壁微形态特征,并且和不同动力成因(水动力、风动力和人工打磨)的岩石的表面微形态特征进行对比。结果显示大型气泡洞洞壁与其他几类岩石表面特征存在明显的区别:其一,气泡洞洞壁岩石表面较为光滑平坦,无明显的擦痕存在,石英和长石矿物颗粒高度基本一致,无高低起伏现象;其二,气泡洞洞壁岩石表面仅存在少量的裂隙,大部分矿物晶形较为完整,并且石英和长石矿物紧密相连,接触部位无裂隙存在,矿物边界明显,可明显分辨出石英和长石矿物的形态;其三,崂山大型气泡洞洞壁岩石表面蚀变程度较低,仅在石英和长石矿物边界处存在少量鳞片状集合体的绢云母。本文利用X粉晶衍射法(XRD)对大型气泡洞洞壁、洞外及灵旗峰顶石臼内岩石进行岩石矿物分析,通过分析各岩石样品的伊利石含量和英长比的不同来对比各样品的风化程度。结果显示:气泡洞洞壁岩石矿物成分中伊利石的含量远小于遭受水动力作用形成的石臼内岩石且其英长比均值数值最低,并且每个气泡洞洞壁岩石的英长比均小于洞外岩石及石臼内岩石,说明气泡洞洞壁岩石的风化程度较低,接近于新鲜岩石,并且岩石在形成过程中并未遭受外动力的侵蚀,仅在后期暴露时遭受了外力作用。同时本文还利用X射线荧光光谱法(XRF)对崂山大型气泡洞洞壁、洞外和灵旗峰顶石臼内岩石进行主量元素的分析,然后根据测量结果分别算出各样品的化学蚀变指数(CIA)、花岗岩风化指数(WIG)、科尔曼风化指数(WIC)、帕克风化指数(WIP)四种风化指数的数值,通过各风化指数数值与风化程度之间的关系对比不同类型岩石之间的风化程度以及可能遭受的外力作用,结果显示:气泡洞洞壁岩石风化程度最低,处于低等风化阶段,且洞壁无水动力作用的痕迹;气泡洞洞外岩石风化程度高于洞壁岩石,石臼内岩石风化程度最高,岩石遭受严重的水动力作用。综上所述,通过对崂山地区不同动力成因岩石的表面特征及岩石矿物化学特征的对比,表明崂山大型气泡洞洞壁岩石风化程度较低,接近于新鲜岩石,洞壁岩石遭受风化作用侵蚀的程度远远小于洞外及石臼内岩石,其风化程度属低等风化,并不是风化作用形成的洞穴,而仅仅在其暴露在空气中时遭受了微弱的风化作用;由此可见,崂山大型气泡洞在形成过程中并无外动力作用的参与,并不是“岩溶洞”和“海蚀洞”,也非风蚀洞。由此证明崂山大型气泡洞属于天然的原生洞穴。研究成果为气泡洞是花岗岩原生洞穴提供了证据。