在RPG游戲中(角色扮演游戲),一定會有地下迷宮登場。黑暗中,前進或者逃生的路都被限制,只能朝著那些神奇而又恐怖的前方前進。地下迷宮的現(xiàn)實版就是“洞穴”。
洞穴到底是怎么樣的世界,里面又居住著哪些生物呢?讓我們用科學(xué)的眼光來關(guān)注一下洞穴的奧秘吧!
洞穴是我們身邊的“異世界”
洞穴(洞、洞窟),是指一個地底的通道或者空間,可以進入其中。
在還沒有人類文明之前,人類的祖先就已經(jīng)開始了洞穴探險。當時他們主要是利用洞穴躲避風雨或者防御外敵。現(xiàn)在,洞穴大多作為觀光地被人們所親近,有的時候也被作為避難所使用,比如一些防空洞。
雖然洞穴離我們?nèi)祟惿畹沫h(huán)境并不是十分遙遠,但是絕大多數(shù)洞穴的內(nèi)部沒有陽光,是完全黑暗的空間。植物在這種暗無天日的環(huán)境里無法光合作用,所以,在洞穴中不可能形成像外界那樣的食物鏈。
這也意味著,雖然洞穴就在我們身邊,但其內(nèi)部是廣闊的、我們?nèi)祟愇粗摹爱愂澜纭薄@锩娴纳鷳B(tài)環(huán)境和自然環(huán)境和我們?nèi)粘KJ識的“世界”有很大的差異。
人類和洞穴
人類利用洞穴的歷史非常悠久。位于西班牙北部的阿爾塔米拉洞窟,在距今約1.7萬年前已有人居住,人類的活動一直延續(xù)至歐洲舊石器文化時期。在法國南部的拉斯科洞窟,發(fā)現(xiàn)了描繪大概1.5萬年前的后期舊石器時代的壁畫。生活在距今約1.8萬年前的遠古人類山頂洞人,他們的骨骼化石就是在北京西南周口龍骨山頂部的洞穴內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。
中國第一長洞——綏陽雙河洞
2012年10月,中外科考隊探秘了中國第一長洞——綏陽雙河洞。雙河溶洞總長120多千米,以雙河洞穴系統(tǒng)為中心,共有各類洞穴168個。
“洞”的造字解說
“洞”字中的右半部分“同”,既是聲旁也是形旁,表示一齊發(fā)出聲音,在這里表示回音。洞,籀文的寫法是 。 = (同,回音)+ (水),造字本義:有水流、會發(fā)出回音的巨大巖穴。篆文
調(diào)整結(jié)構(gòu),把 (水)調(diào)到了 (同) 的左邊。隸書 將篆文的寫成 。
洞的原意就指物體上穿通或深陷的部分,如山洞等;后來被引申為清楚、透徹;現(xiàn)在有的地區(qū)、行業(yè)說數(shù)字0時也用“洞”來代替。
關(guān)于“洞”的成語
別有洞天:洞中另有一個天地。形容風景奇特,引人入勝。
洞察秋毫:洞察:看得很清楚;秋毫:鳥獸秋天身上新生的細毛,比喻極其細小的事物。形容人目光敏銳,任何細小的事物都能看得很清楚。
洞若觀火:洞:透徹。形容觀察事物非常清楚,好像看火一樣。
洞天福地:原為道家語,指神仙居住的名山勝地。后多比喻風景優(yōu)美的地方。
洞穴是如何形成的
在洞穴這個“異世界”中,有人類自己建造的洞穴,比如隧道和礦山的坑道等,也有自然生成的洞穴。自然生成的洞穴有很多種類,從生成方式看,主要可以分為3大類:侵蝕洞穴、巖溶洞穴和火山洞穴。其他也有由于地裂、沉沒等地殼變動生成的地下空洞,還有由于生物的活動而形成的洞穴。
侵蝕洞穴
主要是遇到河水、海水和雨水等,巖石受到拍打沖擊的侵蝕作用形成的洞穴。
海蝕洞 海水對巖石的沖擊作用是非常強大的,在一些地方,看到海岸的懸崖上有一些被海浪掏空的洞穴,這樣的洞穴就叫海蝕洞。海蝕洞在香港地區(qū)的基巖島頗多,其中吊鐘洞是港區(qū)著名的一個海蝕洞。其實,在某些湖泊的岸邊也會有這樣的洞穴,它們的形成也跟海蝕洞一樣,因此也可以稱作海蝕洞。
風蝕洞 是受到風吹的沙子侵蝕而成的洞穴。如美國亞利桑那州的卡特切納洞。
巖溶洞穴
巖溶洞穴的形成與發(fā)展是化學(xué)溶蝕、機械侵蝕和崩塌作用相結(jié)合的過程。也就是水將巖石溶解后帶走,洞腔增大發(fā)生崩塌,然后,水又將崩塌物沖走,溶蝕和沖刷是同時進行的。
喀斯特洞穴 石灰?guī)r受到雨水侵蝕而形成的洞穴。內(nèi)有很多石鐘乳和石筍等。
冰河洞和雪湖洞 是冰河和雪湖底下的水流等作用而形成的空洞。透過冰塊露出藍色光線,不是完全黑暗。如阿根廷巴塔哥尼亞冰河的洞穴。
火山洞穴
火山洞穴是由于熔巖流等火山活動形成的洞穴,其地下的空間與周圍的巖石是同時形成的。一般來說,與地下水沒有關(guān)系。
噴氣孔洞 火山噴火時的氣體形成的空洞。
熔巖洞 從地下流動的巖漿內(nèi)外有溫差,外面的冷卻快,就結(jié)成硬殼,而中間的巖漿保持高溫繼續(xù)流動,就不斷地形成洞道。如黑龍江省寧安市西、鏡泊湖西北約30千米處熔巖隧道即是地下熔巖洞。
熔巖隧道
熔巖隧道即地下熔巖洞,又稱熔巖河。10 000多年前,位于今天黑龍江省境內(nèi)的鏡泊火山群爆發(fā),溢出巖漿,沿溝谷向東南順流而下,其外層冷卻凝固成硬殼,而內(nèi)部熾熱繼續(xù)潛流,巖漿流盡,終成地下熔巖洞。在200多平方千米熔巖臺地之下,已發(fā)現(xiàn)5條較大的熔巖洞。
悠久歲月造就的鐘乳洞景觀
各種各樣的洞穴,其大小、長短和深度等都不一樣。一般來說,巖溶洞穴規(guī)模較大,其中的代表就是大家比較熟悉的“鐘乳洞”,也被稱為喀斯特洞穴。形成鐘乳洞的地方,是廣泛的石灰?guī)r聚積的地域。石灰?guī)r是地質(zhì)時代生成的微生物的外殼所堆積起來的,成分和貝殼一樣都是碳酸鈣。
碳酸鈣是固體。當碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的地下水時,會變成另外一種物質(zhì)——碳酸氫鈣。碳酸氫鈣在水中的溶解度比較大,所以看上去就像是碳酸鈣慢慢地被水溶解、消失了。
當溶有碳酸氫鈣的水遇熱,或者壓強突然變小時,溶解在水里的碳酸氫鈣就會分解,重新生成碳酸鈣沉積下來,同時放出二氧化碳。
二氧化碳釋放到空氣中,會使雨水呈現(xiàn)弱酸性。石灰?guī)r遇到這種弱酸性的雨水,就從裂縫處和斷層的部分開始溶解。由于這種隙縫中大多會有地下水流通過,通過水流的侵蝕作用,縫隙會越來越大,時間長了最后就形成一個大的洞穴。(圖A)
與此同時,含有二氧化碳的水,像雕刻家一樣,把巖洞雕刻成奇峰異石,隨處可見。
隨著洞頂?shù)乃诼蛳聺B漏,水中的碳酸氫鈣在一定的環(huán)境下又會轉(zhuǎn)化成碳酸鈣沉積下來。有的沉積在洞頂,有的沉積在洞底。日久天長,洞頂?shù)男纬墒娙椋吹椎男纬墒S。石筍底盤大,本身比較穩(wěn)定,不容易折斷,所以它的“生長”速度常比石鐘乳還快。石筍的最大高度能達30米,像是一座平地上長出來的“石塔”。往下長的石鐘乳,有時候也會和往上長的石筍相連,結(jié)成一體時就形成了石柱。這樣的石柱在某個洞穴群聚時,這個洞穴稱為鐘乳洞。
石鐘乳、石筍、石柱等統(tǒng)稱鐘乳石。根據(jù)所在的條件不一樣,鐘乳石形成速度也不一樣。1年間大概長0.1毫米,現(xiàn)在我們看到的鐘乳石,往往已經(jīng)經(jīng)歷了上萬年或幾十萬年時間。
石鐘乳和石筍大不相同,一個像冬天屋檐下的冰柱,從上面垂下來;一個像春天從地面下“冒”出來的竹筍。(圖