石林形成過程竟如此複雜?其中還與生物相關?雲南石林有什麼秘密

我國西南地區有著變化萬千的奇觀異景,尤其是在石灰岩廣泛分佈的雲貴高原。這裡分佈著一種面積廣、巖柱高、小尺度造型的喀斯特地貌——石林。

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雲南小石林景區

石林位於雲南省會昆明東南郊80千米處的路南。石林的主要景觀區,舊稱李子箐石林,面積約12平方千米,包括大、小石林。石林中有的石柱高達40~50米,座座石頭拔地而起,一派波浪翻滾的景象。栩栩如生、惟妙惟肖,令人歎為觀止。在比目潭附近,有一座高約10米,上粗下細的奇特的危崖石峰,人稱萬年靈芝,或稱蘑菇雲。從遠處望去,狀如原子彈爆炸後形成的蘑菇狀煙雲,十分獨特。可是,石林到底是怎麼形成的呢?

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石林景區

說到石林,不能不提到喀斯特岩溶地貌。1893年,南斯拉夫學者斯維奇在歐洲巴爾幹半島一個名叫喀斯特的地方,首次詳細研究了因石灰岩的溶蝕形成的各種奇特地形。科學家便以喀斯特命名因岩石的化學溶解這一地質作用及現象,中國學者又把“喀斯特”稱為“岩溶”。中國是世界上石灰岩分佈面積最廣的國家,石灰岩及其他碳酸鹽岩石的出露面積達到125萬平方千米,約佔國土面積的13%,而且地跨各種氣候帶,形成了極為豐富多樣的喀斯特地貌,可謂集地球上喀斯特景觀之大成。

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喀斯特地貌—陽朔

石林、天坑,這些喀斯特的專用術語都首創於中國。外國學者是在對雲南石林獨具特色的喀斯特景觀進行描述時,才首次使用了石林這一術語。喀斯特地貌要形成,需要具備以下條件:

一、地表分佈的石灰岩有較明顯的節理裂隙;二、氣候較為溼潤,有較高的氣溫;三、地下水迴圈通暢。石灰岩很容易被富含二氧化碳的水溶解,在地殼抬升作用下形成石林雛形,雨水、地表水流下滲至地表下形成地下徑流。雨水、地表水透過在水平方向與垂直方向的流動、下滲與富含碳酸鈣的岩石發生化學反應,形成碳酸氫鈣,碳酸氫鈣溶於水,當其達到飽和,又析出還原為碳酸鈣。而這一過程持續上千萬年,伴隨著地殼的抬升,水流下切作用更為顯著,不僅僅加深溝谷,還在地表之下形成了諸多溶洞,構成了極為複雜的地下水流系統。在地表形成了石林、峰叢、峰林等典型喀斯特地貌。那麼不禁想問石灰岩又是從哪裡來的呢?

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石林的形成過程 圖片來源:星球研究所

石灰岩屬於沉積岩,大多形成於海洋之中,億萬年前,浩瀚的海洋中生存著眾多的生物,隨著生命的消逝,其遺骸與岩石碎屑物質、泥沙等沉積下來,在固結成岩作用之下,經過幾千上百萬年形成沉積岩,其中多化石分佈。隨著海陸變遷,地殼抬升中,沉積岩出露地表,受外力作用,最終形成喀斯特地貌。

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沉積岩

石灰岩在富含二氧化碳的水的作用下,表面被溶蝕得嵯峨嶙峋,凸起的部分稱為石芽,凹下的部分稱為溶溝,而云南石林就以石芽的規模宏大、型別繁多而著稱。在這裡,不同特徵的石芽地貌型別就有100多種,堪稱岩溶造型藝術的天然博物館,其總體風格又可以“瘦、皺、漏、透”來形容。而它最具代表性的招牌景觀型別,便是高大的如刀山矛叢的劍狀刃脊石林,又被稱為“劍峰石林”,其劍狀體高度可達45米,可算是石芽發育的極端形式。而且,它和塔狀、柱狀、蘑菇狀、錐狀、古堡狀等許多形式的石芽一起,構成了層次豐富的造型組合,這在世界上許多著名的石林景觀區是少見的。有阿詩瑪傳說故事的雲南石林,是我國首個被列為世界地質公園的喀斯特型別的地質公園。

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雲南石林地質公園

生物對石灰岩喀斯特地貌的溶蝕也會產生影響。生物,譬如附在岩石表面的藻類與苔蘚,可以改變石林的顏色。雨季時期,附著於巖體上的苔蘚類生物在水分的滋潤下呈現出淡淡的墨綠色,如水墨畫一般;寒冬時期,苔蘚水分減少,呈現出明顯的灰白色。此外生物附著加速了溶蝕效率,藻類可以存蓄較多水分,其分泌的有機酸與二氧化碳在溶蝕中起到了助推作用,而沒有附著藻類和苔蘚的部分溶解的速度慢。

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附著苔蘚的石林

億萬年的風磨水洗為我們留下了一片1100多平方千米的喀斯特稀世奇觀。踏進雲南,如果不去石林,那將是人生一憾;等去了石林,才知道這裡藏著天地之秘,豈一個“奇”字可以道明。

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TAG: 石林喀斯特石灰岩喀斯特地貌形成