Dienstag, 6. Januar 2009
Fibrous forms 纤维状沉积物
Fibrous(纤维状沉积物)由多种纤维状、丝状晶体组成。一般来说主要是石膏,但是还包括很多其他矿物盐例如泻利盐或是岩盐。形态上一般分为4个亚类:发丝状、棉纱状、绳状和雪状。最后这种是前面三种形成后蜕变而成。

左边图片显示的是一个典型的绳状石膏,来自大峡谷的一个洞穴。右边的图片是田纳西一个洞穴内的棉纱状的沉积物样品。

所有纤维状沉积物都是由基岩(通常是石灰岩)的孔隙中受压的饱和溶液形成的,当他们遇到空气,就结晶沉积下来。它们从基部开始生长,沉积下来的部分受压挤出后继续生长出新的部分。孔隙的大小决定晶体的厚度,细小的孔隙形成棉纱状沉积物,大些的则形成绳状沉积物。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/fibrous/fibrous.html

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Draperies 石帘
Draperies(石帘)是富含碳酸钙的溶液流过一个悬空的表面时沉积下来的。表面张力使得这些溶液附着在洞壁或倾斜的洞顶慢慢向下流淌。二氧化碳跑到洞穴空气中去,让溶液中的碳酸钙逐渐饱和,并根据水流痕迹析出薄薄的结晶。最初的痕迹,仅低于周围表面一点儿,后来将后来的水流引过去,最后,就生长为纤薄、优美的薄片。

石帘上的波纹和褶皱反映了水流路线的不规则性,让人想起柔软布料的窗帘,从而得名。另一个合适的名字是来自它的多彩的颜色以及几乎透明的质地,如下面的图片。深深浅浅的条纹一般是渗入的溶液中断断续续存在的有机酸的产物,让人们想起了"熏肉片"。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/drapery/drapery.html

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Deflected stalactites 偏离钟乳石
Deflected stalactites(偏离钟乳石),即看上去不受重力作用而弯曲地生长的钟乳石。对于它们的形成,我们还没有完全认识,不过最可能的是由于强的洞内气流。在有的地方,这一点非常明显,一系列的钟乳石会向同一个方向弯曲,如下图。但是有时候偏离钟乳石会向不同方向弯曲,而另一个作用力则可能是:顺着钟乳石流下的水流,由于外壁上形成的爆米花状物质而中止,从而钟乳石会斜向生长。如上图。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/deflected/deflect.html

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Coralloids 石珊瑚
石珊瑚是最常见的洞穴沉积物之一,如图,有许多种形式。这个词包含所有水上或水下形成的多节的、球状的、纽扣状、珊瑚状或葡萄状的沉积物。最常见的会像是爆米花状,通常都被称为"石爆米花",我们另有一网页是专门关于它的。

死亡珊瑚(下面的图片)是在墨西哥北部Purificacion地区的洞穴发现的一种特别的石珊瑚。它们有许多不同的形状和大小,总是生长在地面上。这种特殊的沉积物的形成原因还不清楚,因为它们形成的方式有随机性。多数的石珊瑚是在水面上生长的,来自饱和碳酸钙溶液的渗透作用。因为死亡珊瑚都发现于地面之上,它们很可能是水下生成的。另一方面,水下石珊瑚一般比较圆,而死亡珊瑚,正如其名,是棱角突出的。死亡珊瑚之迷还待探究。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/coral/coral.html

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Conulites 洞锥石
Conulites(洞锥石)即高能量的水滴下方地面上的"飞溅杯"。当洞顶的水滴冲击下面并不坚固的物质时,例如这张图片上流石下方的沙滩,细粒物质被水冲到好远。那些细粒物质携带着洞顶滴水的溶液,当这些溶液释放二氧化碳时,碳酸钙便沉积了下来,而沉积下来的碳酸钙充当了使得那些粒子胶结在一起的胶质。随着时间的推移,同一地方不断的滴水用其自身的"溅射物盖层"造就了其下的一个小小的冲击坑,即洞锥石。

最后,中央的冲击坑可能被碳酸钙胶结凝固。当细粒物质不再被冲走,这个坑无法更深,但是它可以继续长高,因为飞溅的水滴继续沉积碳酸钙在这个"溅射物盖层"周围。

多数的洞锥石的命运,将是在封口的冲击坑里面继续沉积碳酸钙。这个杯子越被填满,溶液释放气体越快,从而杯子又更快地被填满!于是许多的洞锥石成为石笋上嵌的一个个巢,就像左边这个刚刚形成的这样。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/conulite/conulite.html

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Columns 石柱
石柱由石钟乳和石笋结合而成。世界上最高的不需支撑而直立的洞穴沉积物就是石柱(有的流石瀑布无疑更高一些,不过很少有人注意去量它们的高度的)。左上图中高耸的石柱摄于美国新墨西哥州Carlsbad洞穴国家公园的Ogle洞,令人惊叹。而这,跟最近测量的泰国曼谷东边Kanchanaburi省的Tham Nam Khlong Ngu(蛇河洞)中高达61米高的石柱比,还不到人家一半的高度。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/column/column.html

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Boxwork 蜂窝状构造
Boxwork(蜂窝状构造),是由从洞壁、洞顶或黏土地面的基岩上突出的晶体物质薄片构成的网络。它的材质一般比母岩更为坚固,主要是方解石。已知的世界上最大的boxwork沉积物应该在达科他南部的风洞国家公园。在下面的图片上我们看到异常巨大的蜂窝状构造的薄片从洞壁生长出来,薄若蝉翼,在后面放置的一个闪光灯的映照下几乎透明。大部分大型的蜂窝状构造,因为溶液中有多种矿物而形成了花边,这跟有季节性变化的水将其淹没有关。第二张图片是Hazel Barton博士站在密集的大片的蜂窝状构造下。它们多数是泥的结块,是它下边湖中以前的架子留下来的。这可能是在一个渗流阶段进入洞内的,形成于水流的袭夺。单向的蜂窝状构造可能形成于基岩脉络中充填的碳酸钙成分,后来基岩风化掉,只留下不易风化的方解石。这一般形成于地下水阶段,洞穴填满水的情况下。另一种的蜂窝状构造可能在充满空气的洞穴内形成,跟传统的洞穴钟乳的形成类似。这种情况的碳酸钙溶液在薄的裂隙中渗透,跟大部分洞穴沉积物一样,因失去二氧化碳而沉积下来。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/boxwork/boxwork.html

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Bottlebrushes 瓶刷
当石钟乳浸入洞中水池很长的时间,可能形成Bottlebrushes(瓶刷)。前提是石钟乳下面的水流有一个变化,会形成一个水池。这往往是伴随着气候的变化,雨量的增加,比如更新世时期。石笋不再生长得更长,而是在池中生长晶花,如果池水中有饱和的碳酸钙的话。第一张图片中的是一个经典的瓶刷,它生长于加利佛尼亚的一个旅游洞穴Black Chasm Cavern。下面那幅图则摄于新墨西哥州的Lechuguilla洞,同样是在水下形成包围石钟乳生长的沉积物,不过这个样品的包围物质不是晶花,而是乳头状物质。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/bottlebr/bottlebr.html

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Blisters 洞穴气泡
Cave blister(洞穴气泡)从其形成和形状来看都有些像cave balloon(洞穴气球),但是由更多结晶物质构成。圆形,内部填满其他沉积物或一种跟它的外壁不同的其他物质。它们应该是细小裂隙或孔隙中因毛细作用渗出的溶液形成的。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/blisters/blisters.html

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Bell canopies 钟形华盖
Canopies(华盖)是流石的一个亚类,从洞壁或某个石体上突出,然后平滑地伸展下来。一些物质例如岩石或黏土,当水流过可能被冲刷带走,只流下华盖。钟形华盖,形如蘑菇,因为形成流石的水流变化而形成。当水流小时,在"钟"的顶部生长沉积物而无法到达"钟"的底部,大的水流则可以抵达"钟"的底部并沉积下方解石。

上图是新墨西哥州的Guadalupe山中的一个钟形华盖。下图是Borneo的一个小一些的钟形华盖,在穿红衣的探洞者右边。另见Baldacchino Canopies(圣体伞)。

http://www.goodearthgraphics.com/virtcave/bellcan/bellcan.html

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