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地下溶洞,別樣洞天

2012-04-29 00:00:00
科學大眾(中學) 2012年6期

看過電影《納尼亞傳奇》的觀眾,無不被電影溶洞里美麗的風光所吸引。這些溶洞或許曾經被寒冷的冰塊、堅固的巖石占據,也或許曾經流淌著滾燙的巖漿、奔騰的河流,如今它們卻成為地下世界里的一道別樣風景。新西蘭弗洛克山就是這部電影的外景地。

石灰巖溶洞

早在孩提時代,新西蘭導演安德魯·亞當森就著迷于《納尼亞傳奇》。30年后,他將全書的第一部搬上銀幕,而整個拍攝過程幾乎都是在新西蘭境內完成。

新西蘭的弗洛克山,因山坡上一塊塊棱角分明的石灰巖宛如大片羊群而聞名。在這奇特險峻的山地中,就暗藏著天然的石灰巖溶洞,仿佛漩渦鉆出的隧道,通向不可知的深處。石灰巖既堅硬又脆弱。說其堅硬,因為要想在石灰巖地區架橋修路,必須要用炸藥或者工程機械開路;說其脆弱,則是指在流水面前,石灰巖總會變得溫柔起來,因為石灰巖遇水和二氧化碳能發生化學反應,生成溶于水的碳酸氫鈣。在降水豐富的地區,雨水很快匯集,在石灰巖體中流動,就像流淌于奶油塊中的熱水一樣,將石灰巖“雕刻”出各種神奇的地貌景觀。

在石灰巖溶洞中常有許多漂亮的鐘乳石,這是由于溶有碳酸氫鈣的水遇熱蒸發濃縮或氣壓發生變化,碳酸氫鈣發生分解,釋放出二氧化碳,重新生成碳酸鈣沉淀出來形成的。

砂巖溶洞

美國猶他州的錫安國家公園,位于高原、盆地和沙漠的交界處,這里除了史詩般的峽谷,還有號稱“天然地鐵”的石壁隧道。面對看似堅不可摧的巖壁,人類需要依靠炸藥或機械挖掘隧道,而大自然想要修個隧道,要輕松多了。流水在橫截面溜圓的隧道之中穿行,仿佛是人工建造的地鐵通道。原來,這里的山體主要由砂巖構成。砂巖是一種沉積巖,絕大部分砂巖是由石英或長石組成的。砂層和砂巖構成石油、天然氣和地下水的主要儲集層。砂和砂巖可用做磨料、玻璃原料和建筑材料。

砂巖也是一種無光污染、無輻射的優質天然石材,對人體無放射性傷害。它防潮、防滑、吸音、吸光、無味、無輻射、不褪色、冬暖夏涼,溫馨典雅;與木材相比,不開裂、不變形、不腐爛、不褪色。砂巖是使用最廣泛的一種建筑用石材。幾百年前用砂巖裝飾而成的建筑至今仍風韻猶存,如巴黎圣母院、盧浮宮、英倫皇宮、美國國會、哈佛大學等,砂巖高貴典雅的氣質以及其堅硬的質地成就了世界建筑史上一朵朵奇葩。甚至有人認為,“人能想到的,它都可用到”。

砂巖主要由砂粒膠結而成,通常呈淡褐色或紅色,其中砂粒含量要大于50%。形成的巖石比較疏松,在流水面前尤其難以抵擋,所以被沖刷出了一條隧道,而經過坍塌和風化,這條隧道上被“開鑿”出了各式各樣的天窗和天井。瑰麗的景色,每年都吸引很多人沿著刺激而多彩的隧道溯溪。不過值得注意的是,這條溶洞隧道的某些區段“工程質量”并非上佳,流水經常在溶洞隧道底部掏出這樣那樣的坑洞,在這不太平整的隧道里穿行,一定要小心腳下。

火山溶洞

蘇格蘭外海有一座斯塔法島,島并不大,卻總有絡繹不絕的游人前來觀賞,登島者名單里包括伊麗莎白女皇和著名音樂家門德爾松等。吸引他們的不是鳥語花香,而是小島的奇怪構造。小島四周大部分是斷崖和溶洞,但是細看這些斷崖和溶洞,并非被海水打磨得光滑,而是由一根根六棱石柱一個挨著一個拼接而成,像一排排鉛筆豎起來插入了海中。小島頂部比較平緩圓潤,仿佛是長短差不多的一捆鉛筆,它們頂部的“橡皮頭”組成了這一片平臺。這個“鉛筆小島”是火山的杰作。遠古,這里有海底火山噴發,巖漿在海水中迅速冷卻,凝結為六棱柱形的巖柱,人們把它們稱為“柱狀節理”。至今整個小島的基底都還有非常明顯的火山噴發痕跡。之后火山活動依然繼續,不過再也沒有之前的暴烈,而是溫和了許多,結果是將小島緩緩上舉,這些神奇的柱狀節理就此見了天日。

而全部由火山巖組成的美國夏威夷群島,更是火山溶洞的家園。島上到處是7000多萬年前就存在的火山,這在美國絕無僅有。夏威夷群島位于北太平洋的中央,由東南至西北的130多個島嶼組成。夏威夷火山國家公園位于美國夏威夷州的夏威夷島上,主要包括冒納羅業和基拉韋厄兩座現代活火山。其中冒納羅亞火山是夏威夷第一大火山,山名的意思是“吐出許多”。它海拔4170米,呈圓錐形,它是從水深6000米的太平洋底部聳立起來的,從海底到山頂高度超過一萬米,比珠穆朗瑪峰還高1000多米。時間之筆蘸著熾熱的巖漿在這片土地上揮毫潑墨。超過16000平方千米的廣袤陸地上,密布著火山錐、噴氣孔、熔巖丘等神奇地貌。去火山一游,除了跟新鮮滾燙的熔巖流合個影,鉆一鉆火山造就的隧道也是必不可少的項目。

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