喀斯特洞穴

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  天然洞穴是自然界的景观之一,也是人类祖先最早的栖息之处,北京猿人就居住在洞穴内。在现代,洞穴与人类也息息相关,除作为栖息地外,还是旅游观光、白酒窖藏、洞葬和某些矿物开采(磷、铅、锌、朱砂、芒硝、石膏、铝土、砂金、石油和天然气等)的宝地,尤其是作为全球气候变化、生物地球化学循环、地貌演化与洞穴生物等科学研究的理想场所,深受科学家们的青睐。

  洞穴Cave是指人能进出的天然地下空间,由洞穴空间(洞腔)及围绕其四周的岩体(围岩)两部分构成。其有很多种类型,按其所形成的围岩性质,可分为喀斯特洞穴或岩溶洞穴、石膏洞、砾岩洞、玄武岩洞、砂岩洞、花岗岩洞和冰川洞等,其中,喀斯特洞穴分布最广、数量最多、规模最大。
  喀斯特洞穴的形成与发展是极其复杂的化学溶蚀、机械侵蚀和崩塌过程。一个喀斯特洞穴的形成必须要满足以下四个基本条件:1.可溶性岩石,如石灰岩、白云岩、石膏等;2.可溶岩能提供水渗透和运移空间,如裂隙,节理,层面,空隙等;3.具有溶蚀能力的水流;4.水流必须具有流动性。因此,喀斯特洞穴发育主要受岩性、构造和气候控制,并通过生物、土壤、地形地貌和潜水面等因素体现出来。从而导致喀斯特洞穴的发育具有相对集中性、对地层的选择性、成层性、方向性和差异性等特点。
  众所周知,全球碳酸盐岩主要集中分布于东亚及东南亚、北美及加勒比海、地中海沿岸三大片区,自然地,世界上的喀斯特洞穴也主要发育在这些地区,尤其在水熱同期的东亚及东南亚地区发育最广,密度可达每千平方公里数十个。据初步统计,世界各国已探明长度超过10千米的洞穴有160多个,深度超过700米的达55个,其中美国猛犸洞穴系统最长(约590千米),格鲁吉亚库鲁伯亚拉洞最深(2158米)。截至2016年,贵州双河洞探明总长度(大于200千米)已超过马来西亚杰尼赫洞长(189千米),成为亚洲最长的洞穴系统,而中国最深的洞是重庆武隆的气坑洞(920米)。越南的韩松洞是世界上最大的单个大型天然洞穴,也是迄今为止发现的世界上最大的洞穴通道,中国最大的洞厅为贵州格必河苗大厅(11.6万平方米)。
  洞穴具有独特而脆弱的微气候环境,如气温相对恒定、湿度较高和无光,其主要基于洞口(或裂隙)高度的不同导致的洞内外不同温度的空气自然对流(烟囱效应)来与外界进行物质和能量的交换。因此,不管是从资源保护还是科学研究等角度,我们都要像爱护自己的眼睛一样保护喀斯特洞穴。(编辑/夏冬)
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