洞穴和大洞穴CaveandCavern

大到足以容人匍匐进出的岩石孔洞（cavity）。有的学者认为孔洞的凹进处必须从入口可通至光线无法射进的地方、内里的横断面必须大于入口，这才算洞穴。大洞穴就是比洞穴大的孔洞。有的凹入处，入口的横断面最大，顶部伸在底部上空，这称为崖洞（rochshelter）。

　　人类从远古起，便对洞穴十分注意。原始居民利用洞穴遮身蔽雨。嗣后，人们又开发洞内的鸟粪和药材。考察和研究洞穴的科学称为洞穴学（speleo-logy）。

　　洞穴有多种成因。波浪和海流可以沿着海岸线在海蚀崖中掏洞。隧道般的大洞穴，是融冰水流在冰川底部的冰中开辟的。熔岩流的顶部、底部和两侧，如果硬结成壳，中心部分的水排空后，就能形成几公里长、许多米宽的隧道形洞穴。粗粒岩屑坡的岩块间和冰川中沉积的大碎块间，会出现“熊窟”洞（“bear—den”cave）。层状沉积岩中，则易形成崖洞。其中的风化作用可把耐蚀力弱的部分蚀去，剩下坚硬部分，形成洞顶和顶底。

　　至于大洞穴，最大和最著名的多半见于石灰岩、大理岩和白云岩中。石灰岩虽然并非最容易溶解于纯水，但若水中溶有二氧化碳，就比较易于溶解。水中的二氧化碳，一部分来自大气，大部分来自含有朽烂腐殖质的土壤。结构均匀的石灰岩不透水，但大部分都有裂缝和垂直的层面节理。含有溶解二氧化碳的壤中水，通过这些隙缝运动，隙缝总有一天要扩而大之，形成管道和峒室。过去人们认为，这些空洞都是和地表水流相似的水流造成的，位置高于地下水面。现在大多数学者则认为，洞穴的成因来自含二氧化碳的融雪水，位置一般都比地下水位低。当地下水位受地表河流下切的影响而下降，或海平面也下降时，地下洞穴才会高出地下水位。一旦洞穴充满空气，钟乳石和其他次生地形形态即应运而生。但甚至洞穴形成以后，水流仍会通过溶解和磨蚀使之继续扩大。

　　许多洞穴都有次生沉积。自洞顶下垂的是钟乳石，自洞底向上矗立的是石笋。钟乳石和石笋上下相连时，形成石柱。另外还有石幔和石帷幕，点缀着洞壁和洞顶。这些次生地形，有的是使人悚然的苍白，有的是悦目的灰，黄和褐色。这些地形连同洞中的河流、湖泊、瀑布以及蝙蝠、盲鱼和其他生物，使许多宏伟的洞穴成为幽奇、瑰丽的胜景。

　　人们对洞穴的年龄知之甚少。当然，洞穴总比所处的最年轻的岩层年轻，也比洞中最古老的沉积物古老。河水中含碳酸钙的量显示着石灰岩的溶解速度，从此又可推知洞穴形成的速度是很快的。钟乳石和石笋的形成，所需年数出入甚大，所以对于测定洞穴的年代，没有多大用处。充其量不过只能说明洞穴最少已有若干年而已。更新世哺乳动物的骨骸和复杂的洞穴沉积层，可以表明某些洞穴的古老程度。利用附近地区地质史资料，对比洞穴内连续发生的地质事件，利用碳-14测定法查找年代测定资料，也都可帮助阐明洞穴的年代问题。

　　深遂洞穴的气温，往往高于或低于周围地区的常年平均温度。在晚近的地质年代中，气候曾经历过多次变化。许多洞穴都可提供这种变化的证据。方解石是碳酸钙在低温条件下溶解后形成的；霰石是碳酸钙在高温条件下溶解后形成的。美国西部的某些洞穴中，有的钟乳石和石笋由霰石构成，外面却包着方解石，而且还在增厚。人们认为这是洞穴内生成霰石时的温度

　　比今天高的证据。

　　美国国家洞穴协会登记的美国洞穴，达11000多个。新墨西哥州的卡尔斯巴德洞穴（CarlsbadCaverns）①和肯塔基州的猛犸洞②（MammothCave）（两者都位于国家公园内），可能是最著名的。

　　卡尔斯巴德洞穴中有世界已知最大的地下石厅，其中的大房间（BigRoom）长约400米，宽约200米，高约90米。其中有一个名叫大穹丘（GreatDom）的石笋，高达19米。主洞穴已经探明的长度约37公里，只有长5公里的一段向公众开放。洞穴总长迄今尚未查明。入夏，便有几百万只蝙蝠栖居其中。肯塔基猛犸洞的主洞和进洞通道的长度，5层合计达240公里。奥地利、法国阿尔卑斯山区，比利牛斯山区，苏联高加索地区，英国英格兰、匈牙利、南斯拉夫、西班牙和中国，都发现了洞穴。的确，只要有石灰岩，总

　　①卡尔斯巴德洞穴位于美国新墨西哥州东南部，1923年辟为国家保护区，1930年设为国家公园，即称为

　　卡尔巴德洞穴国家公园（CalsbadCavern，NationalPark）。

　　②猛犸洞，或音译为马默斯洞。位于肯塔基州中西部，1941年辟为国家公园，即称为猛犸洞国家公园（Marn-mothCaveNationalPark）。会把露头显示在外。法国格勒诺布尔附近的古夫尔贝惹洞（GouffreBergerCave），向地下伸进至少有1.1公里，是迄今为止人类已经进入的最深的洞穴。