MK体育平台 溶洞是如何形成的？

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中国是一个洞穴众多的国家，尤其是广西的洞穴，如桂林的七星岩和芦迪岩。当然，北京西南郊区周口店附近的方上山云水洞有612米深，有7个“厅”由一条狭窄的“走廊”连接起来。洞的尽头是一个巨大的石笋，有十八罗汉的美誉，石笋的背面是一个深不可测的天坑。周口店的龙骨洞虽然规模不大，但却是我们祖先的栖息地，自然有着特殊的意义。不仅陆地上有洞穴，海上也有，大的海底洞穴是巴哈马的大蓝洞。如果你见过洞穴的奇观，惊叹于洞穴中无数的石笋和钟乳石，你可能会想知道洞穴是如何形成的。

洞穴的形成是石灰岩地区地下水长期溶解的结果。石灰岩层是先决条件，石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。石灰岩等碳酸盐岩几乎不溶于普通水，这就是为什么我们可以看到它们构成了石头。然而，当溶解有一定浓度二氧化碳的水冲击石灰石时，会产生反响，如碳酸钙生成碳酸氢钙。碳酸氢钙溶于水，在地下深处有一定压力时更易溶解。石灰石中的钙被水溶解，形成空洞。洞穴的组成不仅有溶解作用，还有沉积作用。当溶解在水中的碳酸氢钙受热或外界二氧化碳浓度变小时，碳酸氢钙会产生分化反应，如Ca(HCO)=CaCO  COHO，从零开始生成碳酸钙并积累，共同释放二氧化碳。当洞穴顶部的水逐渐向下渗透时，水中的碳酸氢钙产生上述的反响，于是部分碳酸钙堆积在洞穴顶部，部分堆积在洞穴底部。洞顶构成钟乳石，洞底构成石笋。钟乳石与石笋相连，就构成了石柱。

只要计算出碳酸钙的平衡常数，就可以估算出碳酸钙的搬运度。上述反应可分为三个连续的反应。第一步是CaCO   Ca2 CO2-，它的平衡常数是碳酸钙的离子产物常数(Ksp(CaCO)。第二步是HCOh  HCOˇ，平衡常数是碳酸的一级电离Ka1(HCO。第三步，HCO  2 uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu因此，总平衡常数k=ksp  (CaCO)， ka1(HCO)ka2(HCO)，k   4， 10-5可以用数据代替核算得到。按101千帕计算，25水中空气中0.3%的二氧化碳浓度约为10-4摩尔/升.用钙离子和碳酸氢根离子的浓度为1:2，可以得出碳酸氢钙的浓度约为103摩尔/升

所以从上面的核算来看，石灰石的溶解还是很弱的，肉眼很难检测出来。然而，经过漫长的地质岁月，我们可以适应域构成石灰岩地区各种规模极大的喀斯特地形。如溶沟、溶槽、溶漏斗、溶湖、地下河、洞穴等。此外，还应考虑二氧化碳压力对碳酸氢钙溶解度的影响。压力越高，溶解度越大，所以碳酸钙的堆积速度实际上取决于不同区域二氧化碳的浓度差。有人测量过桂林龙隐岩的钟乳石，发现钟乳石每年只有2厘米长。

当然，实际情况要复杂得多。比如滴水的缝隙被分开的钟乳石堵塞，或者地壳运动，地形、水流、渗水通道都发生了变化，导致滴水的方向、速度、水量都发生了变化。结果，一些只生长到一半的钟乳石和石笋停止生长，所以新的钟乳石和石笋在旁边生长.当然，这些变化之后形成的钟乳石、石笋、石柱是交织在一起的。

喀斯特洞穴景观设计是因为许多含有碳酸钙的石头被用于建筑，如大理石地板、墙壁等。这些石头在潮湿的天气(无论酸雾和酸雨地区)会溶解吗？经过以上核算，可以得出结论，空气中二氧化碳饱和的水不会明显溶解大理石地面。相反，这个反应的逆过程，也就是碳酸氢钙的分化，在正常情况下很容易产生。