​石笋是怎么形成的(石笋的形成过程)

石笋是怎么形成的(石笋的形成过程)

石笋指在溶洞中直立在洞底的尖锥体。石笋是由饱含着碳酸钙的水通过洞顶的裂隙或从钟乳石上滴至洞底，一方面由于水分蒸发，另一方面，由于在洞穴里有时温度较高，水溶解CO2的量减小，所以，钙质析出，沉积在洞底而形成的。日积月累就会自下向上生长的是石笋，从上往下生长的是石钟乳。石笋形如竹笋出土，自下向上生长。石笋与钟乳石成长缓慢，一万年约长高一米。

石笋的形成原因

石笋是碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙；溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日久天长洞顶的形成石钟乳，洞底的形成石笋。

还有是因为由于地壳不断运动，海水退去，出现了绵延不断的喀斯特岩溶地貌石灰岩山峰。这些露出来的石山，长期受雨水风霜冲刷，顶部变成刀山剑石状了。石峰底座，由于地史时期地下水的长期溶蚀，河水的长期冲击，渐渐地形成了溶洞。溶洞继续被溶蚀扩大，而溶于水中的石灰岩溶液，从洞顶往下滴，甚至往下流，促进二氧化碳进一步扩散，同时溶液受蒸发作用，形成饱和，剩余的碳酸氢钙沉淀，就形成了自下而上生长的石笋。石钟乳的形成，同石笋形成的过程是一样的。只不过石钟乳从上往下长就是了。那些顶天立地的“灵芝柱”，就是石笋和石钟乳对接起来之后形成的。据说，石笋和石钟乳，每百年才长高一厘米，长1米，就是10000年了。在地上长成一个尖锥体，很像竹笋，故名石笋。

石笋体现了数千年来时钟般的时间编年史

在地下深处，在人类似乎几乎无法测量的神秘洞穴中，随着永恒流逝，洞穴已经设计出了自己独特的计时方式。

几千年来，繁琐的交换如此缓慢地进行，相比之下，使草的生长显得动感十足。 向下生长的钟乳石悬挂在洞穴天花板上，将含有化学物质的水滴到洞穴底部，然后慢慢聚集成向上生长的石笋。

科学家们已经理解这种洞穴与洞穴之间关系的基本原理很长时间了，但是我们仍然在发现有多少古代的历史被镌刻在这些地下构造中: 古代野火的回声，社会崩溃的传说，甚至是对我们自己命运的可怕预测。

一项新研究中，研究人员现在发现，石笋不仅记录了突发性和极端性气候事件的这些戏剧性实例，而且还充当自然的计时器，记录着时间的稳定流逝。 他们变成的岩石层。最新的全球分析表明，我们可以把石笋的生长看作是一个节拍器，并且在数百年和数千年中保持不变。

一般来说，石笋的生长是可以预测的，正是这种独特的特性使得它们对研究人员如此有价值——你可以通过在全球广泛存在的非常规则的生长环判断过去的时间。科研人员分析了来自6大洲23个洞穴的石笋，寻找任何可能解释它们发展的共同机制。他们发现石笋的生长速度随着温度的升高而增加，而且石笋的形成似乎只在季节性降水的地区才会增加。

虽然许多种类的气候干扰可以影响石笋的发育方式，但是一旦你把这些极端事件平均化，随着时间的推移，石笋的生长速度在全球范围内是相对普遍和一致的——更不用说令人难以置信地缓慢了。在过去的11000年里，全球平均石笋的高度增加了大约一米。

在这样一个史诗般的时间段里，石笋通常会有序地生长，很像树木的年轮，除非长期、多年的干扰——例如与厄尔尼诺或拉尼娜现象有关的长时间的潮湿或干燥年份——突出地出现在记录中。然而，当这些干扰过去后，石笋生长层(纹层)由于湿气的浓度从上面降落到它们身上而恢复到它们的正常节律。

研究人员在论文中写道: “随着时间的推移，石笋的堆积速率相对不变。这是因为他们的滴水源有足够的水量和稳定的化学成份，可以缓冲快速的变化。年复一年，我们看到一种‘闪烁’现象，其累积速率回归到长期平均水平，这也是由于这种缓冲效应。”

由于这些原因，研究人员说石笋可以告诉我们很多关于古代历史的年代学——一个我们才刚刚开始探索的与气候有关的代理数据的大量档案。