更新時間：2024-04-08
溶洞的形成是水對碳酸鹽巖溶蝕、侵蝕作用，重力崩塌作用溶洞景觀設(shè)計和水的搬運作用共同作用的結(jié)果。溶蝕作用是水中微弱的碳酸與碳酸鈣在一定的溫度和壓力條件下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成溶解于水中的鈣離子和重碳酸根。此反應(yīng)是可逆的，其條件就是溫度和壓力。侵蝕作用是水流動產(chǎn)生的機械能對巖石的破壞作用。
洞穴的發(fā)育和演化過程主要有以下幾個階段：首先是大氣降水沿巖石孔隙、裂隙、層面等滲入巖體，并對巖體進(jìn)行溶蝕、擴大形成地下空洞；隨著空洞的逐漸擴大，水流匯集到洞中形成地下溪流或地下河；地下河形成后，在重力崩塌作用、地下河的溶蝕作用、侵蝕作用和搬運作用的共同作用下，使洞腔進(jìn)一步地擴大；隨著地殼的抬升，潛水面下降。地下河及巖體中的其他水流向下滲漏，從而形成新的下層洞道，上、下兩層洞之間通常發(fā)育垂直洞穴將它們連接，從而形成完整的洞穴系統(tǒng)
洞穴是人能進(jìn)入的自然形成的地下空間，從成因上可劃分為喀斯特洞穴、侵蝕洞穴、熔巖洞穴和冰洞等。我們常見的洞穴是喀斯特洞穴，也稱溶洞?？λ固囟囱ㄖ饕l(fā)育在碳酸鹽巖中，碳酸鹽巖的主要成分是碳酸鈣和碳酸鈣、鎂。世界上出露的碳酸鹽巖約占陸地面積的20%，主要集中分布在中美洲、環(huán)地中海和中國西南。中國的碳酸鹽巖出露面積約為50萬平方千米。
前文提到，水中碳酸與碳酸鈣的化學(xué)溶洞景觀設(shè)計作用是一個可逆的反應(yīng)。洞穴形成后，巖石中的水流在滲入洞中后，由于溫度和壓力的改變，水中的鈣離子濃度過大而產(chǎn)生逆向反應(yīng)，即水中的鈣離子和重碳酸根反應(yīng)生成水、二氧化碳和碳酸鈣。這些碳酸鈣在洞頂、洞壁和洞底等部位沉積下來，便形成了各種形態(tài)的鐘乳石。由于形成鐘乳石的水動力不同及其沉積部位的不同，形成了各種不同的類型，主要有：石鐘乳、石筍、石柱、鵝管、石旗、石盾、石簾、卷曲石、邊石、云盆、鈣板、穴珠、晶花等，以及它們的組合形態(tài)。
