[科普中国]-洞穴沉积

在岩溶作用所形成的喀斯特洞穴中，由于重力或地下水的作用而产生的沉积物。主要见于石灰岩岩溶发育的喀斯特地区。 常见的洞穴沉积物有洞穴角砾岩，产生于石灰岩地区的洞穴内，为顶壁坍塌堆积而成，其特点是具角砾化，填隙物为碳酸盐物质或其风化后的红土物质。此外，洞穴沉积物中还普遍发育有钟乳石等化学沉积物。1

碎屑沉积碎屑沉积物包括粘土、砂、砾和岩块。粘土、砂和砾既能由水流从外部带进洞内，也可以是洞穴岩石的蚀余产物；岩块一般是由洞顶或洞壁崩塌产生的。这些碎屑沉积物大量出现在洞穴中，并经常与洞穴碳酸钙层形成互层。

化学沉积化学沉积包括洞穴碳酸钙、石膏和其他洞穴矿物，下面主要介绍洞穴碳酸钙。洞穴碳酸钙是由洞穴碳酸钙过饱和的水流沉积产生的，也可以由蒸发引起。沉积的速度在化学条件和物理条件相同的情况下取决于水一空界面面积的大小，界面越大，沉积的速度越快。温度的增高也能加快离子扩散并使二氧化碳溶解度降低，使沉积速度增大。洞穴碳酸钙的沉积形态丰富多彩，现将一些主要形态介绍如下。
钟乳石：由表面薄膜水和悬挂水滴共同在洞顶形成。麦秆状钟乳石完全由悬挂水滴形成，实心钟乳石完全由表面薄膜水沉淀形成。
石笋：由洞顶滴水下落后转变成的薄膜状水流形成。洞顶滴水的滴落速度对其形态有影响，水滴滴落高度对石笋的顶面产生影响，滴水下落到石笋顶面产生的溅水可形成棕榈茎状石笋。
石柱：石柱是钟乳石和石笋发育的终结形态。石笋生长到洞顶，钟乳石下垂到洞底，或石笋与钟乳石生长相遇而连接都可以形成石柱。
边石坝：为洞底片状水流流速加快时逸出二氧化碳产生的梯田状沉积形态，坝后积水塘称为边石塘。
帷幕状钟乳石：又称石幔、石帘等，由洞顶流下的薄膜状水流沉淀而成。
盾状钟乳石：为洞顶或洞壁上向空间自由生长的两块圆形或亚圆形碳酸钙薄板组成，两块薄板之间有一条细缝，毛细水由此缝上升渗出薄板边缘蒸发后使“盾”生长。

生物堆积生物堆积包括微生物沉积、植物沉积和动物沉积三大类。生物堆积物在洞穴内经过长期的沉积和演变，部分通过石化作用便形成了生物化石，这些生物化石常成为洞穴古生物学研究的对象。现将植物沉积和动物沉积作一简要介绍。

植物沉积植物沉积包括由动物、水、风等因素由洞外带进洞内的植物沉积和洞穴内生长的植物沉积，后一种隋况较为稀少。植物沉积多产生在洞口附近，表现为植物的残骸。残骸生成的腐殖质可以产生肥沃的土壤，此外，残骸中的一些有机物也为部分洞穴动物提供了一定的食料。

动物沉积动物粪便：在贵州喀斯特洞穴内最常见的动物粪便有多种蝙蝠粪便、雨燕粪便、鼠类粪便、豪猪(Hystrix hodgsoni)粪便、灰林鹗(Strix aluco)粪便、紫啸鸫(MyophoneuscaeFlllell峪)粪便等，这些粪便沉积有时甚至厚达数十厘米，粪便中的有机物往往成为一些洞穴动物的主要食源之一。2

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院