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1、洞入门知识必读：洞穴的成因、分类及其他洞穴在人们的心目中，一直是个充满神秘的区域，欧洲人认为洞穴是通向地狱的通道，藏民认为洞穴是邪恶的地方，从不轻易进入。电影中描述的洞藏宝藏 和守卫的巨蟒，还有各种附加在上面的神秘咒语，撩起了人们对洞穴的向往，也 产生了恐惧的影响。经常有人问我：你们在里面遇到过鬼没有？你们在里面遇到 过老虎没有？你们找到过宝藏吗？等等。这些都不奇怪，因为对洞穴的恐惧和好 奇，在人们的心中被无限的放大了。对洞穴我们应该辩证的看待它，它有其可怕的一面，因为对地底世界的探索 是真正的探险，但又只是正常的地质现象，很多人其实都去洞穴游览过。我希望 能通过以下的交流，让大家对洞穴有个初
2、步的明确的了解。说起洞穴，就不得不从喀斯特地貌说起：喀斯特是前南斯拉夫西北的一个高 原名，那里是石灰岩覆盖区，而南斯拉夫的学者又是最先对其进行研究的，按国 际惯例，就以地名来命名。在我国是岩溶的代名词。那么喀斯特洞穴是不是就代表了所有的洞穴呢？显然不是，它只是洞穴的 一 钟。让我们看看国际洞穴联合会对洞穴的定义：人能进入的天然地下空间这就把人挖的矿洞、地道什么的就区分开来了。随着对洞穴的研究，人们已经较全面的对洞穴进行了分类，我们做个简单的介绍。按地下空间的形成分为：生洞穴和次生洞穴原生洞穴是地下空间与周围围岩是同时形成的。一般来说，与地下水没有关 系。主要有熔岩隧道（俗称火山洞）和钙华洞。火
3、山洞穴的形成是由于流动的岩 浆内外温差造成的，外面的冷却快，就结成硬壳，而中部的岩浆保持高温继续流 动，就不断的先前形成洞道。次生洞穴是指先形成岩石，而后岩石又受各种外力作用形成的洞穴。下面就 让我们看看有哪些外力作用岩石，并形成什么样的洞穴溶蚀作用形成的洞穴，有岩溶洞穴和半岩溶洞穴。岩溶洞穴在我国十分常见， 也是现在洞穴科学考察和研究的主要对象。半岩溶洞穴比如四川绵延的砾岩喀斯特洞 穴。机械侵蚀作用形成的洞穴，比如海浪拍打侵蚀形成的海蚀洞穴，干旱地区的 风成洞穴，土层中的潜蚀洞穴等。按洞穴的空间形态（也就是走向） 分成水平的，倾斜的，垂直的和综合的 四种。按洞穴规模来分类 分成四个等级小型：
4、长度小于 50 米 ，垂深小于 50 米中型：长度 50 米 500 米 ，垂深 50 米 200 米大型：长度 500 5000 米 ，垂深 200 1000 米巨型：长度大于 50000 米 ，垂深大于 1000 米按水纹情况分为干洞和水洞 水洞又分为出水洞和进水洞。 目前最流行的分类方法就是按规模来分的。一个探洞者的成绩，也是通过探 洞长度或深度的数据和来体现的。洞穴的成因：水和可溶性的石灰岩是形成岩溶洞穴的前提条件。水将可溶性基岩溶解为重 碳酸钙，年复一年，洞道空间不断增大，到无法承受顶部重量的时候，产生坍塌， 坍塌只改变空间的形状，并不改变空间大小。坍塌物又随水流被带出，水流继续 溶
5、蚀基岩，如此反复，洞系也就形成了。以下的化学反应式就是洞穴形成的原理， 但它又是可逆的。CaC03 +H2O+CO2 - Ca(HC03)(岩石溶解形成洞穴)Ca(HC03) - CaCO3 I +H2O+CO2 T (析出沉淀形成钟乳石)岩溶洞穴也要经过形成、发展和衰亡的过程。坍塌天坑的形成，就是洞穴发 展的表现。钟乳石的分类岩溶洞穴中，最直接的资源就是它的钟乳石。那么面对眼花缭乱的各种形态， 我们怎么去区分呢？重力水沉积：这是洞穴中最常见的和数量最多的沉积物。它也有更细的分 类滴水沉积：有鹅管、石钟乳、石笋、石柱。鹅管向下 生长，很细，中空， 管壁洁白，透明。钟乳就是鹅管长粗，长大后的形态
6、，多是圆锥形。石笋在滴水 的作用下，由下向上生长，中心无孔，成叠帽状 。石柱就是石钟乳和石笋连在 一起后的形态。流水沉积从洞顶流下来的叫天流石 ，如石旗、石幔等。沿洞 壁流下来 的叫壁流 石，如石维幕、石瀑布等。产生与洞底的称为底流石，如流 石坝最为明显。池水沉积：有边石、晶花、穴珠、月奶石、穴筏 等形态。边石常形成边石 坝，形状和流石坝相似，要根据形成方式不同注意区分。非重力水沉积：由洞壁或钟乳石中析出的毛细水和薄膜水沉积而成。如石枝 （卷曲石）、穴发等不常见的形态。他们的出现很有意思，给洞穴增色不少，我 喜欢叫它们为“洞穴精灵”。一般出现在较封闭的洞段。需要注意的是，有些鹅管和石钟乳在生长
7、了一段时间后也发生了变向，这是 风力的作用造成的，所以不要被大自然的手法欺骗了。协同沉积：由两种或以上不同运动方式的水流，交互协同作用形成。如莲花 盆、棕榈状石笋、晶锥等形态。上面没有详细说明的形态，都可以顾名思义。区分完各种形态后，我们就要 说说为什么钟乳石有白色、黑色、棕红色等颜色。钟乳石的颜色和形成是密不可分的，方解石的可能颜色中就有白、黄、黑色。 石膏的颜色中也有白色、黄色和棕色的可能。而一般呈棕红色的，多是含有三价 铁的原因。如果水通过了煤层，则会形成全黑的颜色。其他的颜色成因可能有氧 化还原反应、风化、人为破坏等因素。一般的探洞者并不需要知道其确切成因， 我们在这里也就不多讲了。人
8、们在发现石钟乳的时候，多会问到年龄问题。石钟乳必须在洞道脱离全充 水状态后，才能生成，所以岁数一般都比洞穴的形成年龄小的多。一般来说，洞 中最古老的石钟乳大约在 35 万年以上， 100 万年以内，这类的外表都表现为 严重的风化剥蚀状态；年龄在 1530 万年的，外表色泽较深（褐色或灰黑色）， 表层轻微风化但未成层脱落且已经停止生长。 10 万年以内的，色泽较浅而且 表面光滑坚实；最年轻一代的年龄是 200020000 年。在一些洞中，科学家们 监测的结果是，石笋一般的生长速度大约是一万年增高 0.6 1.2 米 ，而且各类石钟乳的形成过程中，石笋的沉积速度最快。所以任何方式的损坏，都是无法挽
9、回和弥补的，也是不可原谅的。关于洞穴中是否有怪兽和巨蟒，我们先从一个很简单的道理说起：大家都知道，万物生长靠太阳，那么在没有阳光的地底，是否也会呈现原始 森林里万物繁荣的景象呢？回答是肯定的：不可能。洞穴越往深走，食物链越简 单和低级。所以肯定不会出现异形、巨蟒之类的大体型怪物（人为的不算），洞 中全是巨石和泥土，它们如果长期生活在里面，吃什么呢？建立了这样的概念后， 我们就说说洞中到底有些什么生物按照生态特点，洞穴动物可以分成以下三类：真洞穴动物：只生存于黑暗世界中，在洞外环境无法存活。一般有体内缺少 色素，视觉器官退化或消失，新陈代谢慢等特点。如洞穴盲鱼、洞 螈 、洞穴蟋 蟀、洞穴 蜈蚣、
10、洞穴 蝌蚪等。喜洞穴动物：在洞中完成生命循环，也能在洞外黑暗环境中生存。如洞鼠、 蚯蚓、某些蠑 螈 。寄居性动物：临时寄居在洞中的动物，如蝙蝠、雨燕、 蛇及一些 昆虫。在最近的报道和探险中，又发现不少的动物。在神秘的地下世界中，不知到 底还有多少的未知动物在等待我们去发现、认识。以上动物就勾绘了一个食物链的轮廓：在水中，洞穴蝌蚪吃水中的微生物，洞穴盲鱼吃蝌蚪，蝙蝠又捕食盲鱼，微 生物又分解蝙蝠粪便和 盲鱼 的尸体。在陆地，洞穴蟋蟀和洞穴蜈蚣以老鼠或蝙蝠的粪便为生，老鼠或蝙蝠又会捕 杀洞穴蟋蟀和蜈蚣，而尸体和粪便又会被微生物分解。洞穴有自己的气候现象，主要是通过流动的水和对流的空气来调节的。洞穴
11、 内实际上是个相对恒温的环境。海拔对洞穴的平均温度有一定的影响，但一般都 在11-15 C之间。这才有洞穴“冬暖夏凉”的由来。洞中的空气流动，除了调节气候，对洞中钟乳石的生长也影响很大，所以在 进行洞穴探险或洞穴开发的时候，不要轻易的去打通洞道，这样的后果往往是毁 灭性的破坏。进洞的人往往在进入一段窄小通道的时候，会感觉到很急的风，可一走完就 立刻风平浪静了。这就要说一下“烟囱效应”，它是由于洞口（或裂隙）高度不 同，造成洞内外不同温度的空气自然对流的现象。“烟囱效应”显示很强的季节 变化，冬天洞中的热空气由下而上的运动，夏天则相反；而春秋天，在洞内外压 力接近的时候，随洞外昼夜温度的变化，出
12、现每日不同时刻的风向变化。地下河的流动，也会产生空气流动，这种现象叫“乘车效应”。 说到这里，就可以回答一个大家都很关注的问题了。那就是洞中到底有 没有毒气？洞中的氧气会不会不够？真正应该关注的是氧气是否够的问题。我们来看一组数据：大气中 CO2 的 平均含量是 0.03% ，人在 3% 或以上 CO2 含量的环境中就有危险了，具体 生理反应是呼吸增快、脉搏加快、头痛、眩晕、耳鸣等。蜡烛和火柴火焰闪烁。 由于 CO2 密度是空气的 1.53 倍，所以它常常沉在洞底。那也不是所有洞底 CO2 含量都很高，按我的经验，洞内突然变的温暖了，或鼻子能感觉到有异味， 就说明洞道不通或不畅通，这样的地方就
13、要注意点了。而凉爽、通风和有水流动 的洞道一般都是很安全的。洞穴中有很高的负离子，能够刺激人体呼吸道的自我净化作用，提高免疫能 力，这也是为什么进入洞穴后会有兴奋的感觉。洞中还会有很微量的放射性元素，纯碳酸岩比其他岩石的放射性要低。但长 期在洞中工作和停留的话，还是要注意停留的累计时间。这也是为什么开发利用 的洞穴都要进行放射性监控的原因。洞穴环境对人体会引起的综合性生理变化，表现在以下四个方面：1. 生物韵律的破坏-洞中没有季节、时间上的变化因素，使“生物钟”被破 坏，并且周期拉长。2. 气候混沌化-洞中没有温度、湿度的变化，长时间在洞中，可能产生混沌 状态。3. 感觉混沌化-长时间处于静、黑的环境中，没有习惯的视力和听力的刺激， 造成功能减退，导致中枢神经产生紧张，直至产生幻觉。4. 冷的作用-会导致在人的机体内适应紧张和 超紧张 的保护机制，产生慢 速和快速的应激反应。人类的祖先有很长时间的居住经历，人对洞穴应该是有特殊情结的。洞穴里 不断发现的人文遗迹，都说明了人与洞穴长期且密切的关系。北京周口店发现了猿人，长江三峡的峭壁洞穴中发现了悬棺，欧洲各地发现 的洞穴壁画，各地在洞穴中发现的各种文物，还有洞中到处可见的硝坑，都反应 了人类对洞穴的利用是有史以来的。硝坑是 我国洞穴中特有的现象，也是先民 从硝土中提炼硝的方法，反应了先民的聪明，也折射了工业的落后。
探洞入门知识必读：洞穴的成因、分类及其他
