張家界石柱山怎么形成的 玉石為什么是溶洞石柱

目錄導(dǎo)航：

1. 張家界石柱山怎么形成的
2. 巖石洞如何形成
3. 鐘乳石的形成原因

石柱山位于中國湖南省的張家界市，是一個以峰石景觀而聞名的自然景區(qū)。石柱山的形成是由于長時間的地質(zhì)作用和風化侵蝕所致。

在約2.5億年前的三疊紀，張家界地區(qū)曾發(fā)生過一系列的地質(zhì)活動，形成了一座巨大的巖石平臺。這個平臺被大片的石英砂巖覆蓋，形成了石柱山的構(gòu)造基礎(chǔ)。

隨后，一千萬年前的第四紀冰期氣候變化導(dǎo)致冰川的形成與消退，冰川作用進一步影響了石柱山的地貌形態(tài)。大量的冰川運動、凍融循環(huán)和巖石碎裂磨損的作用，逐漸雕刻出了石柱山現(xiàn)在的雄奇景象。

除了冰川作用，石柱山還經(jīng)歷了長期的風化侵蝕。湖南地區(qū)的濕潤氣候和湍急的氣候變化，導(dǎo)致了水蝕和化學侵蝕的過程。雨水和溪流的沖刷以及地下水的溶蝕作用，使巖石逐漸剝蝕，形成了石柱山中的奇特紋理和特殊形狀。

最終，經(jīng)歷了數(shù)百萬年的自然力量的塑造與雕琢，石柱山成為了一座令人驚嘆的山峰奇觀。它獨特的石柱、峰巒、峽谷和溶洞構(gòu)成了一個獨特的自然風景，吸引著游客和愛好者們前來觀賞和探索。

溶洞是可溶性巖石中因喀斯特作用所形成的地下空間，是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果。石灰?guī)r的主要成分之一是碳酸鈣（CaCO3），碳酸鈣是難溶于水的固體，它與水、二氧化碳反應(yīng)會變成碳酸氫鈣[Ca（HCO3）2]，化學方程式為：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2。碳酸氫鈣是一種無機酸式鹽，易溶于水。在自然界中，溶有二氧化碳的地下水和溶有二氧化碳的雨水，對石灰?guī)r層長期的侵蝕逐漸形成了溶洞。

地下水在鐘乳石和石筍的形成過程中起到了決定性作用。碳酸氫鈣在零度以下比較穩(wěn)定，在常溫下易分解。溶有碳酸氫鈣的水，當從溶洞頂部滴落到洞底時,由于水分蒸發(fā)或壓強減少以及溫度的變化，溶解在水中的碳酸氫鈣會分解生成碳酸鈣、水、二氧化碳，化學方程式為：Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O，當難溶于水的碳酸鈣逐漸沉積，就會在洞穴頂部形成下垂的鐘乳石；當碳酸鈣滴落到溶洞底部并向上堆積，就會形成石筍；當鐘乳石和石筍結(jié)成一體時，就會形成奇特的石柱。

長年累月的風蝕、水蝕、生物腐蝕

鐘乳石由碳酸鈣和其他礦物質(zhì)的沉積形成。

1.鐘乳石是碳酸鹽巖區(qū)內(nèi)部長期的地質(zhì)歷史和特殊地質(zhì)條件下，所形成的各種形式的石鐘乳。形成過程一般為數(shù)萬年甚至數(shù)十萬年，對古代地質(zhì)調(diào)查具有重大意義。

2.鐘乳石溶洞均位于由石灰石構(gòu)成的山區(qū)，以碳酸鈣為主。碳酸鈣是由碳酸鈣構(gòu)成，當碳酸鈣滲透到石灰石的縫隙中時，就會溶解碳酸鈣。這是一種可以溶解碳酸鈣的水，當它從洞穴頂部滴落時，由于水分蒸發(fā)和二氧化碳溢出，它就會重新形成固態(tài)。從上往下慢慢地生長，叫作“鐘乳石”。

3.隨著時間的推移，鐘乳石呈現(xiàn)出不同的形狀和色彩。地下水中溶解并輸送的物質(zhì)通常會因過度飽和而沉淀，從洞穴上方向下流淌，在底部堆積，形成一個溶蝕坑，隨著時間的推移，這些溶洞就會變成一種由下而上的“石筍”。當大量的飽和沉淀沉淀在洞穴的頂端時，就形成了一種自上而下的現(xiàn)象。石柱是由上方的鐘乳石和下方的石筍相連而成。

鐘乳石是一種自然形成的石灰?guī)r，它們通常形成于地下深處的水溶洞中。鐘乳石的形成過程十分復(fù)雜，涉及到多種化學和物理過程。以下是鐘乳石形成的主要過程：
1. 巖溶作用：鐘乳石的形成與巖溶作用有關(guān)。當?shù)叵滤鹘?jīng)溶洞時，水中的碳酸氫根離子與鈣離子結(jié)合，形成了碳酸鈣沉淀。這些沉淀物隨著水流移動，在洞穴內(nèi)沉積，逐漸形成了鐘乳石。
2. 石灰?guī)r變化：鐘乳石的主要成分是碳酸鈣，它是一種易溶于水的礦物質(zhì)。在地下深處的高溫和高壓條件下，石灰?guī)r發(fā)生了化學變化，生成了一種名為氫氧化鈣的物質(zhì)。氫氧化鈣沉淀在溶洞底部，與水分隔開。
3. 氧化作用：在地下深處，氧氣含量很低。在氧化作用下，氫氧化鈣與水反應(yīng)生成了氫氧化鎂，這是一種白色沉淀物。氫氧化鎂填充了氫氧化鈣沉淀形成的空隙，使得鐘乳石更加堅硬和致密。
4. 沉積作用：隨著時間的推移，鐘乳石周圍的沉積物不斷增多，將鐘乳石慢慢托起。沉積物中的水分慢慢蒸發(fā)，使得氫氧化鈣不斷沉淀和積累，最終形成了鐘乳石。
總之，鐘乳石的形成需要多個過程的共同作用，其中涉及到了化學、物理和地理等多個方面的因素。在鐘乳石形成的過程中，水和溫度是最重要的因素，它們決定了鐘乳石的形態(tài)和大小。