科学原理:神奇的地貌
发布时间:2020-07-11
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科学原理:神奇的地貌

桂林的喀斯特地貌 | 图片来源:维基百科

每当看到奇特的雕塑我们总会惊叹艺术家的心灵手巧,但你知道吗?最高超的艺术家其实是大自然。在广袤的大地上分布着各色各样的奇特地貌,让我们来一场奇妙的地质之旅吧!

第一站——喀斯特地貌

溶洞 | 图片来源:维基百科

如果你参观过溶洞,一定会对其中造型奇异的钟乳石和石笋印象深刻,这就是一种典型的喀斯特地貌。“喀斯特(Krast)”这个名字源自南斯拉夫,原本的意思是“岩石裸露的地方”。喀斯特地貌则是指由于水流对岩石的溶解侵蚀而形成的地貌。

水竟然能溶解岩石?水滴石穿的确可以做到,但有两个前提:这种岩石的主要成分必须是多少能被水溶解的碳酸盐类、硫酸盐类或卤盐类,比如碳酸钙构成的石灰岩、硫酸钙形成石膏。这类矿物也并没有那么容易被溶解,“水滴石穿,非一日之功”,要完成这样的作品,还需要常年累月的耐心雕琢。

在溶洞里我们会看到那里有不少积水,倒挂的钟乳石柱还会一滴滴往下淌水,下面是一颗颗石笋。这些地下水正是塑造出溶洞的刻刀。如此温柔的刻刀又是如何以柔克刚的呢?以喀斯特地貌的岩石代表——石灰岩为例,水其实施用了巧妙的“化学魔法”,而非“物理攻击”。石灰岩的成分是碳酸钙,它会与水和其中溶解的二氧化碳发生化学反应,合成碳酸氢钙,这种物质非常不稳定,遇热又会分解回去,落到地面,沉淀出碳酸钙。钟乳石中的碳酸钙就是这样被转移给石笋的。

喀斯特地貌的奇特不仅限于溶洞,流水对地下的侵蚀有时会导致地表塌陷,形成落水洞,而未坍塌的地方就可能成为凸起的山峦,世界上有不少奇峰异洞都是这么来的,比如菲律宾圆润的巧克力山群。当然也少不了“甲天下”的桂林山水,分布在我国广西、贵州和云南东部一带的喀斯特地貌规模堪称世界之最!

第二站——丹霞地貌

丹霞地貌 | 图片来源:Pixabay

丹霞地貌有时会被误认为喀斯特地貌,但它标志性的红色一定能让你一眼认出来。矿床学家冯景兰用“丹霞”这个美丽的名字,形象地将它比作天上的彩霞。这种明艳的红色来自裸露的红色砂岩和砾岩中含有的铁元素。

除了醒目的红色,丹霞地貌还有许多带有层层纹理的陡峭悬崖。它们大多形成于大约2300万年前的喜马拉雅造山运动,地壳在构造运动中抬升地层,暴露出大块的红色岩层,这些断层形成了我们如今在丹霞地貌看到的悬崖峭壁,但已经不是最初的面貌。千万年来,大自然中的各个“艺术家”——风、水、动植物等等,都参与了丹霞地貌的设计雕琢,为它打造了方山、堡垒、宝塔、峡谷、洞穴等一系列形态。

丹霞地貌在我们国家分布最广,其中又以广东省韶关市的丹霞山最为典型。另外,在美国著名的科罗拉多大峡谷,你也能领略到壮美的丹霞地貌。

这里虽然只介绍了两处奇特的地貌类型,但光是它们的千变万化就已经会让你看得目不暇接了。当然,地球上还有其他许多千奇百怪的地形地貌等待我们去探索,到时你一定会惊叹大自然的鬼斧神工。



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