緣石壩

弗吉尼亞州無盡洞穴內的緣石壩
安圭拉Cate's Cave洞穴內的緣石壩

緣石(英語:Rimstone),又稱緣石壩流石壩穴堤,是一種形成於洞穴水池邊緣的碳酸鈣(主要為方解石沉積物,外觀形似微型的水壩。這類沉積物常呈現階梯狀,水平表面上通常帶有微小的溝槽。由緣石壩圍繞而成的洞穴水池(又稱緣石池)有時能延伸數百英尺,形如梯田。例如在老挝的探險河洞(Tham Xe Biang Fai),單個緣石池的長度可達200英尺(61米)[1]。除了洞穴內部,類似的構造也常見於地表的溫泉或喀斯特泉水中,通常被稱為鈣華梯田(如中國四川的黃龍與土耳其的棉花堡)。

形成機制

緣石壩通常形成於具有一定坡度的水流通道中。當富含溶解碳酸鈣的水流漫過水池的凸起邊緣時,流速會突然加快。這種流速的變化會引發湍流,導致水中的二氧化碳迅速脫氣散失。隨著二氧化碳濃度的降低,水中的礦物質(主要為方解石)達到過飽和狀態,進而在水池邊緣的凸起部位沉澱結晶。

隨著時間推移,這些沉積物不斷堆積,形成弧形並指向下游的壩體。壩體內側積水形成鈣華池。池底和緣石壩內側通常會伴生快速結晶的珊瑚狀方解石晶簇群。

緣石壩的尺寸差異巨大:壩體高度從幾厘米到2不等(一般為數十厘米),厚度在幾厘米到20厘米之間。而由其圍成的鈣華池面積也可從不足1平方米延伸至數十乃至上百平方米。一般而言,水流通道越陡峭,形成的緣石壩往往越高;而在坡度較緩的水流通道中,緣石壩則相對較低且更加曲折。

緣石壩是洞穴中常見的次生構造。除此之外,洞穴內常見的沉積物還包括流石鐘乳石石筍[2]

參考文獻

  1. ^ Bunnell, Dave. The World's Largest Cave Formations. The Virtual Cave. [2008-12-16]. 
  2. ^ Hill, Carol A.; Forti, Paolo. Cave Minerals of the World Second. Huntsville, Alabama: National Speleological Society. 1997. ISBN 1-879961-07-5.