喀斯特洞穴

洞穴由喀斯特水沿可溶岩層層面節理或裂隙進行溶蝕擴大而成。按不同的水流性質和形態，劃分為不同的類型，它們各有其成因。

①滲流帶洞穴，地面以下、地下水面以上的洞穴。滲流帶又稱包氣帶、非飽和帶，是大氣水、地表水與地下水發生聯繫並進行水分交換的地帶。降水通過岩層中的裂隙下滲不斷地溶蝕、擴大裂隙的空間形成。包括垂直的或陡傾斜裂隙型洞穴、落水洞和豎井等。這種下滲水所形成的早期洞穴彼此是孤立的，隨著洞體的不斷擴展，水流不斷集中，孤立的洞穴不斷歸併、溝通，形成斷面較大的地下通道，稱為地下河。

②飽水帶洞穴，地下水面以下的洞穴。飽水帶位於地下水面以下，有深淺部之分。最上部為淺飽水帶，即地下水面帶，形成的洞穴叫淺飽水帶洞穴，也稱地下水面洞穴。那裡的地下水流路最短，水的溶蝕能力強，溶洞發育較快，規模較大，個體間一般缺乏聯繫，多成水平溶洞。當侵蝕基準面下降、地殼抬升時，地下河便變成高懸於地下水面以上的干溶洞。如地殼多次抬升，就可形成多層水平干溶洞。這種近於水平的溶洞層，有時可與附近河流階地的高度和年代對比；有的在溶洞內形成階地。在深飽水帶內形成的洞穴，稱為深飽水帶洞穴。此帶溶蝕作用緩慢，形成的洞穴規模小、不規則。

③承壓水帶洞穴，補給面積大或受地質構造控制的地下水形成的洞穴。這種地下水具有很大的動壓力和靜壓力，沿著岩石構造面向深處流動，發育成洞穴。承壓水帶洞穴的形態和展布受構造和岩性控制，深度可達可溶性岩層底面。

①水平洞穴，主要發育於淺飽水帶內，位於地下水面附近，由地下河和地下水面洞穴演變而來，具有成層分佈的特點。隨地殼的上升，可變為高於地下水面的干溶洞。主要分佈在平原和低山丘陵區，在中國的華南主要分佈於喀斯特峰林及喀斯特峰林-平原區。

②垂直洞穴，常見於滲流帶和深飽水帶內，由地下水沿陡傾的可溶岩層面或垂直裂隙帶發育而成。多分佈於山區，在中國的華南主要分佈在喀斯特峰叢區域，即地殼上升運動比較強烈的山區。

主要有化學堆積、流水堆積、生物堆積、崩坍堆積等。其中尤以化學堆積最引人注目，它姿態多變，琳琅滿目，不僅是科學研究的對象，而且是重要的旅遊資源。根據成因和形態特徵，分為以下幾類：

溶洞頂部向下生長的一種碳酸鈣沉積物，又稱石鐘乳。是滲流水流入洞頂后因溫度、壓力的變化，二氧化碳逸去，水中碳酸鈣過飽和沉澱形成。開始以小突起附在洞頂，以後逐漸向下增長，具有同心圓狀結構，形如鍾乳而得名。在洞口部位的鐘乳石，因有藻類等低等生物附著生長，生物有向陽性，所以這種鐘乳石向下生長時往往斜向洞外，屬於生物喀斯特石幔滲流水中碳酸鈣沿溶洞壁或傾斜的洞頂向下沉澱成層狀堆積而成，因形如布幔而得名，又稱石簾、石帷幕。

滲流水沿某一裂縫以一定角度滲出沉澱並呈盾狀沉積物，盾體的直徑從10多厘米至4或5米，厚度一般為2～10厘米，當滲流水較多時，便在盾面的下部形成鐘乳石或石幔。石筍由溶洞底部向上生長的碳酸鈣沉積物，形如筍狀而得名。洞頂下滴的滲流水在洞底發生濺擊作用，經水的蒸發，二氧化碳逸去，碳酸鈣發生沉澱，形成由洞底自下而上生長的石筍。鐘乳石和石筍彼此連接形成的柱狀堆積，稱為石柱。

下滴水流和水花濺出的水珠粘附在洞壁或石筍、石幔的表面后，水珠中的碳酸鈣再凝結而成的珊瑚狀沉積。捲曲石螺旋狀或扭曲向上的鐘乳石。常側向自由生長，有的呈髮髻狀，顯示出不單純受重力影響的特點。其成因尚未有一致看法，有毛細作用、氣溶膠作用、蒸發作用等成因說。從中國情況看，它生長於非常濕潤的封閉環境中，這種條件一旦被破壞，捲曲石就會停止生長。

在地下河溶洞滴水坑中形成的碳酸鈣圓粒沉積物，又稱穴珠、蛋石。小的為鮞粒，大的呈球狀和餅狀。

地下水沿不平坦洞穴底部流動時由於二氧化碳散逸，碳酸鈣沉澱形成。邊石的邊為花邊，有的成小壩，邊石內常積水成塘。雲盆由中心向外、向上生長所形成底小面大的盆狀碳酸鈣沉積物，又稱蓮花盆。它有環形中心，大部分與洞頂的鐘乳石對應。可單個分佈，也可成群出現。其外圍總有封閉的邊石壩，能蓄水。

滴水侵蝕淤泥和碳酸鈣板相間層所形成石林狀的堆積物。多發育在由地下河發展而成的洞穴。在雨季時，地下河洪水上涌或滲流水帶來大量粘土物質在洞底淤積成淤泥層；在乾旱季節，則有薄層碳酸鈣板(或稱鈣板、石灰華層)覆蓋上面，多年之後便形成相間層。泥林高1、2米，底部直徑約20～30厘米。

有洞穴植物、動物和微生物，以及極為豐富的生物化石。

種類和數量都很少，只在洞口附近出現一些特殊植物，向內隨著光的強度減弱，植物種類迅速減少，植物的器官和組織結構也發生變化。它們主要有羊齒植物、苔蘚和地衣-藻類。

包括真洞穴動物、喜洞穴動物和寄居性洞穴動物。①真洞穴動物，只生存於洞內黑暗世界中，不能生活於洞外環境的動物。體內通常缺少色素，完全沒有眼或僅有很小的眼，但觸角很大，嗅覺靈敏，具有低消耗能量的新陳代謝。如洞穴魚、洞螈、洞穴蜘蛛、尺蛾和膜足硬肢馬陸。②喜洞穴動物，在洞穴內完成生命循環、能在洞外黑暗潮濕環境中生活的動物。如蚯蚓、某些蠑螈。③寄居性洞穴動物，臨時寄居於洞內的動物，如蝙蝠。

主要是古動物和古人類化石，以此可推斷洞穴形成的上限或相對年代、當時的地理環境。世界上已發現的主要古人類化石地點大多數是在洞穴內，如北京猿人、山頂洞人。

洞穴深處的溫度與當地年平均溫度相近。一般說，洞穴溫度隨洞穴的高程和緯度而變化，高程和緯度愈高，洞穴溫度愈低。洞穴溫度還因洞穴形態和洞口數目而異：由洞口向下傾斜的單洞口洞穴，冬季時冷空氣下沉洞底，夏季洞外熱而輕的暖空氣難以進入洞內，故這種洞穴的溫度要比周圍低，稱為冷洞；由洞口向上傾斜升起的單洞口洞穴，暖空氣保留在洞穴的上部，難以流動，溫度比周圍要高些，稱為暖洞。自然界洞穴中幾乎全部能覺察到空氣的流動，有的在夏季從洞內吹出涼風，有的在冬季向洞外噴出熱氣，有的洞穴內空氣有周期性的吸進和吹出，形成呼吸洞。洞穴空氣是比較乾淨的，細菌很少，空氣的電離也很弱，所以不少國家建立了“洞穴治療”，目前主要治療支氣管哮喘、風濕痛和高血壓等。

①洞穴是早期人類的居住地，也是人類最早的文化藝術的搖籃，要研究人類的起源和發展，人類文化、藝術的產生和早期的發展，必須研究洞穴。

②洞穴堆積、生物和氣候具有很高的科學價值，需要深入研究。

③洞穴內景色奇特、氣候宜人，是重要的旅遊資源，目前全世界有上千個旅遊洞穴，每年有數千萬個旅遊者。④洞穴內儲有豐富的礦產資源，主要有錫、鋁土礦、壓電石英、水洲石、芒硝和鳥糞等，汞、鉭、鈮、鈾、鐳等稀有元素也與洞穴有關。在埋藏的喀斯特洞穴中有石油和天然氣。