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第28章 洞穴与岛屿(1)

卡尔斯巴德洞窟

洞窟在美国西部的新墨西哥州,它有很多独具特色的洞穴,是个多姿多彩的地下世界。卡尔斯巴德洞窟面积达189平方千米,目前探查到的最深洞穴实在地表之下305米,溶洞中最大的一处面积超过14个足球场面积的总和,洞窟群长达近百千米,是最长的山洞群之一。

1930年5月14日,卡尔斯巴德洞窟国家公园建成,面积189平方公里,由83个独立的洞穴组成。这是个神奇的洞穴世界,因丰富多样且美丽无比的矿物质而闻名于世。其中龙舌兰洞穴更是一个地下实验室,可以用来研究地质改变的真实过程。

卡尔斯巴德洞窟的形成与历史

卡尔斯巴德洞窟站在2.8亿年至2.5亿年前形成。据推测,当时由于雨水渗进了瓜达卢佩山石灰岩裂缝,将松软的岩石溶解,隧洞和洞穴就被刻凿出来了。水从洞穴内流出来,矿物质留下来,形成了各种各样的造型。长期的地质演变中,古老的石灰岩沉淀发生了断裂,再加上流水不断溶解岩层,最终洞穴就逐渐形成了。

这些鬼斧神工的洞穴以及内部奇景其实都是石灰水创造的。千万年的溶解,滴水穿石,最终这些奇妙的岩石阵列就形成了。其中较大的岩石与6层楼差不多高;而较小的就像是蕾丝一样精美。

人们几千年前就知道这些美丽的洞穴了。考古发现那些以游牧狩猎为生的先民们曾经在这些巨大的洞中居住过,因为考古学家在公园发现过美国印第安人的象形文字以及他们野炊痕迹。但是,他们并未深入去探索洞穴。

16世纪初,西班牙探险者开始涉入该地区,并一直占领着这里,一直到1821年墨西哥革命取得胜利。在这20年之后,美国吞并了西南的土地,1850年,在这里建立了新墨西哥州。世纪之交,这些洞穴被发现,矿工们开始挖掘,采集洞中大量的蝙蝠粪,运送到加州南部,作柑橘园的肥料。

一位本地年轻矿工——詹姆斯·拉金·怀特对这些洞穴异常着迷,他很有冒险精神,对蝙蝠洞之外的洞穴迷宫,他都进行了切实、执著的探索。而且他的热情引起了人们的注意,于是, 1923 年,政府建立了卡尔斯巴德洞窟国家保护区,7年之后,升级成了国家公园。

卡尔斯巴德洞窟国家公园的壮观景象

到现在,卡尔斯巴德洞窟国家公园的地下迷宫还没有完全搞清楚。现有地图只包括约50公里的通道,其中King"s Palace、Queen"s Chamber和Green Lake Room三处巨穴是最吸引游客的景点。洞穴中还有很多多彩的岩石,之所以色彩如此绚丽,是因为里面含有氧化铁沉淀物。

溶洞分成三层,瓜达卢佩山体内地以上330米处是第一层,山体内地上250米的是第二层,第三层在地下200多米。洞穴中有相当多钟乳石,以及石炭帷幕和洞穴珍珠等,前者非常精致,只要轻轻击打,就会有悦耳的鸣响发出。后者形成是因为小沙粒外部裹有一层流水,溶解碳酸钙,小沙粒就越变越大,于是有光泽的石球就形成了,如同璀璨的珍珠。

卡尔斯巴德洞窟还有一处壮观景象,就是在洞窟里上百万只的蝙蝠在栖息。黄昏来临之时,蝙蝠就从阴暗的洞窟里面倾巢出动,飞出来,遮天盖地,在沙漠的黄昏形成宽度达160公里的巨网,所到之处,达到飞虫片甲不留的程度。黎明到来之时,它们又会返回洞穴中。

蝙蝠洞第一个是叫“主廊”的溶洞,之后是“希尼克房间”,是一个神秘的空间。空间最深处在地面之下253米处,有清澈静谧的地下湖。“希尼克房间”之后的是“大房间”,是溶洞的最深处,溶洞大厅的长约540米,平均宽度100米,高约有80米。溶洞内有很多形态各异的钟乳石,它们有很多形象的名字:“恶魔之泉”、“国王宫殿”、“太阳神殿”等等。

延伸阅读——卡尔斯巴德洞窟的成因研究

过去,人们一直认为卡尔斯巴德洞窟是由石灰岩组成的,碳酸盐岩石经雨水冲刷后,一点一滴地侵蚀而形成的。但事实上,水溶碳酸盐岩石而形成的大多数溶洞,都会有地下水流,只有这样,才能将溶于水的石灰石带走。卡尔斯巴德洞窟是没有地下水流的。地质学家后来才发现,卡尔斯巴德洞窟不是雨水溶解碳酸盐岩石,再渗进去产生侵蚀作用形成的,而是洞窟里的岩石“冒气泡”,因为这样的原因形成的。

经考察,洞窟形成涉及到非常多的生物学现象。在卡尔斯巴德地区中单细胞微生物(以小片石油层为食的)才是洞窟雕刻家。生物学家说石油中含碳化合物被微生物吃掉后,会产生硫化氢,是种致命化学物,它通过岩缝跑出来与水、氧气结合,就生成了硫酸,是硫酸溶解出了巨大的石灰岩洞窟。在卡尔斯巴德洞窟的勒楚吉拉洞窟有大块的石膏石,它们就是硫化氢生成硫酸后,再经化学反应,最终留下来的副产品。当然,这个洞窟是在三四百万年长时间形成的,现在已经没有化学副产品的危害。

芙蓉洞

芙蓉洞位在重庆武隆,是我国唯一一个申报“世界自然遗产”的提名地的“洞穴”。它洞体庞大、洞穴沉积物丰富,让各国洞穴专家叹服,也吸引了很多前来观光的游客。

芙蓉洞大型石灰岩洞穴在第四纪更新世(约120多万年前)就形成了,在古老的寒武系白云质灰岩中发育起来的。芙蓉洞主洞长达2700米,游览道长达1860米,底宽在12米到15米之间,甚至在这之上,最宽达69.5米;洞高一般在米到25米之间,最高处达48.3米;洞底的总面积达3.7万平方米,其中,仅辉煌大厅的面积就达1.1万平方米,是最壮观的,洞内深部的稳定气温是16.1℃。

芙蓉洞内的钟乳石

芙蓉洞内有大量的石灰岩,化学沉积物种类很多,由宏观到微观,由水下到水上,由早期到现在,由碳酸盐类到硫酸盐类,应有仅有,世界各种洞穴30多种的沉积特征在这里都能找到。其中的石瀑、石幕宽达15米、高达21米,还有如玉般光洁、棕桐状的石笋,和繁星一样的国内罕见的卷曲石以及石花等等,数量非常多、形态也很美、质地光洁而且分布很广。此外,还有更珍奇的是净水盆池里的红珊瑚以及犬牙状的方解石结晶。

洞内的钟乳石类琳琅满目,差不多钟乳石所有的沉积类型都包括在内了,例如石笋、石柱、石旗、石幕(小的为石幔)、石瀑布、石钟乳、石葡萄、珊瑚晶花等。主要由方解石、石膏等矿物组成,也有文石和水菱镁石等,大多数种类的数量都较多,形态也比较完美,而且质地分布之广在国内其他地方是绝无仅有的,甚至某些类型是世界稀有的。这些钟乳石构成的景观让人目不暇接,主要景点有玉柱擎天、玉林琼花、金銮宝殿、海底龙宫、巨幕飞瀑、石田珍珠、珊瑚瑶池等等,景观辉煌美丽,玲珑至极,人们不得不感慨大自然的神奇造化。

1994年,芙蓉洞被评为我国100溶洞之第一,从此有了“溶洞之王”的美名,是被公认的地下最美风景。它不仅有旅游价值、审美价值,而且在水文学、矿物学、生物学、地层学、地貌学、第四地质学、古气候学、考古学等一系列的研究领域,都很有研究的价值。

芙蓉洞的三大景区

芙蓉洞内主要分为三大景区,第一景区以色彩斑斓的高调为主,第二、三景区则以重科学和色调还原自然为主线。洞内比比皆是,一步一景的景观中主要解说景点有30多处,其中,属于国内外属特级景点的超过10处,尤其是巨型石瀑布,它宽15.76米,高达21.04米;有珊瑚瑶池,面积为32平方米,水深是0.8米,还处在生长的旺盛期;有“生命之源”长,1.2米,周长是1.24米以及旺盛的石花之王、世界仅有一处的犬牙晶花石五绝等等,这些都是洞穴景观的珍品。

经过科学家的长期探险,目前已经确认,芙蓉洞不仅是一座大型的旅游与科考价值极高的洞穴,在以其为中心的周围还发育着一个以大量竖井和平洞组成的庞大洞穴群——芙蓉洞洞穴群,这也使得芙蓉洞与美国“猛犸洞”、法国“克拉姆斯洞”并称,是世界的3大洞穴。

新知博览——猛犸洞,世界上最长的洞穴

猛犸洞在美国肯塔基州的猛犸洞国家公园,属于世界自然遗产。洞穴是个“巨无霸”,到2006年为止,已经探出的长度近600千米,然而,它究竟有多长,只能有待探索。

猛犸洞由255座溶洞分组成,分为5层,上下左右互相连通,洞中有洞,就像一个巨大、曲折幽深的地下迷宫。这些洞中,有地下大厅77个,暗河3条,瀑布7道,还有很多处地湖,延伸长度一共近250千米,溶洞的多、奇且大,所以能够称雄世界。77座地下大厅中,“酋长殿”是最高的一座,它是椭圆形的,长是163米,宽是87米,高达38米,能容纳几千人。另一座“星辰大厅”富有诗意,顶棚中是由含锰的黑色氧化物形成的,上面还有很多雪白的石膏结晶点缀,从下面网上看上,就像星光闪烁的天穹。

洞内回音河,是最大的暗河,比地表低110米,宽在6米和36米之间,深在1.5米到6米之间,游客们能在里面一边乘平底船循河上溯,一边观赏洞内的风光。河中有种奇特的无眼鱼,人们叫它盲鱼,还有甲虫、蝼蛄和蟋蟀等其它盲目生物,褐色的小蝙蝠潜伏在人们看不到的地方。

洞穴内还有弗洛伊德·柯林斯水晶洞,这座洞穴是探险家柯林斯在1917 年发现的。该水晶洞连着另外至少15个与此相似的水晶洞洞穴,可以说是庞大洞穴系统的核心。

格陵兰岛

格陵兰岛是世界最大岛屿,面积达217万多平方千米,它在北美洲的东北部,北冰洋与大西洋之间。岛上的人口近6万,多分布在西部、西南部。因纽特即爱斯基摩人占了大多数。

其实,这个岛并不像它的名字那样充满诗意,格陵兰在地理纬度上属于高纬度,南北长度约为2600千米,相当于欧洲大陆北端至中欧的距离,气候寒冷,常年冰雪覆盖,中部地区的最冷月平均温度为-47℃,绝对最低温度达到-70℃,是地球上仅次于南极洲的第二个“寒极”。

据测量,全岛冰的总容积达260万立方千米。如果这些冰全部融化的话,那么地球的所有海面就会升高6.5米。而格陵兰岛也是靠这些厚厚的冰层,才能高高突起在海面上。若是把冰层除掉,格陵兰岛不会那样高耸的气势,只是像椭圆形的盘子,固定在海面上了。

格陵兰岛的形成

科学家研究,格陵兰岛约在38亿年前形成的,它的前身应该海底大陆,后来,因为大陆板块发生碰撞,格陵兰岛就形成了。该发现也使格陵兰岛成了地秋岛屿中最古老的一个。科学家表示,这一发现表明大陆板块运动比我们认为的要早很多,格陵兰岛就是大陆板块在运动过程中碰撞而形成的。

科学家对在格陵兰岛上发现的一些远古岩石化石研究后表示,这些远古的岩石化石隐藏在格陵兰岛的地下,排列就像一个整齐的堤坝。通过分析研究,科学家证实格陵兰岛的来历比我们想象的要复杂得多,它可能是地壳板块运动的结果,而形成的过程却是相当漫长而复杂的。格陵兰岛发现的远古岩石化石——蛇纹石是只有在大陆板块运动中、因为碰撞而产生的。蛇纹石是在两个大陆板块运动发生碰撞时,挤压海底大的陆时形成的。从此断定,格陵兰岛在远古时,很可能是海底大陆。根据化石的老化和风化程度,科学家初步判断它们是38亿年前形成的。

格陵兰岛的气候与资源

格陵兰是阴冷的极地气候,只有西南部因为受到湾流影响,气温略高一点。岛屿上内地冰冷,上空有层持久的冷空气,冷空气的上方常有低压气团,从西往东移动,所以天气会瞬息多变,一会儿阳光明媚,一会儿又风雪漫天。1月的冬季,南部气温是-6℃,北部气温是-35℃。7月的夏季,西南沿岸平均气温是7℃,最北部的平均气温仅3.6℃。因为气候寒冷,格陵兰是独特的冰下城市“世纪营”,居民们靠“冰上电车”(有轨小型车辆)在冰层隧道中穿梭。

格陵兰植物以苔原植物为主,例如苔草、地衣和羊胡子草等。难得的无冰地区生长着一些矮小的桦树、柳树以及桤树丛,没有其他树木了。该岛是——北极熊(世界最大的食肉动物)的家园,也有狼、驯鹿、北极狐、北极兔和旅鼠等动物。岛的北部有大批麝牛,它们有其厚的外皮,能使它们避免受到北极风的冻害。在沿岸水域常见鲸和海豹,过去曾是格陵兰人的主要食物来源。尽管许多岛类会在格陵兰岛繁殖,但当冬季来临后,它们又会飞向南方;也有些鸟类如雷鸟、小雪巫鸟等会全年都生活在这里。

格陵兰岛自然资源非常丰富,近海石油天然气储量也很大,仅岛的东北部就有310亿桶的石油储备,差不多是丹麦北海地区储油量的80倍之多。而且还有铅、锌和冰晶石等矿藏,也具有很大的经济价值。

相关链接——爱斯基摩人

“爱斯基摩” 是印第安人最早叫起来的,是“吃生肉的人”的意思。历史上印第安人哈爱斯基摩之间的矛盾很大,所以名字带有明显的贬意。爱斯基摩人其实是不喜欢这个名字的,它们把自己叫做“因纽特人”或者“因纽皮特人”(爱斯基摩语中,是“真正的人”的意思)。

爱斯基摩人的特征是个子矮、皮肤黄、是黑头发,容貌特征跟蒙古人种差不多。近年来,基因研究发现,爱斯基摩人与我国的西藏人更为接近。