撰文/張遠海（中國地質科學院岩溶地質研究所）
洞穴，是一處滿是神秘的所在。不知是自然造物天生賦予了它們無窮的魔力，還是人類向來喜歡探尋，總之，洞穴一直牢牢吸引著人類好奇的目光。今天我們一起探秘神奇的喀斯特洞穴世界，看看它到底是怎麼形成的。
喀斯特洞穴如何形成？
喀斯特洞穴是喀斯特地貌的地下世界，是可溶岩（主要為碳酸鹽巖）因水的運移、溶蝕、侵蝕和重力崩塌作用而形成的。
最初，水運移的空間是原始孔隙，非常狹小，水流以層流為主，溶蝕非常緩慢；當孔隙發育成孔洞後，水流稍快，發生紊流作用，溶蝕增強，形成狹小的孔洞網；後來受地質因素影響，發生襲奪，水流選擇最佳路徑擴大形成洞穴。溶洞可以是短小、單一的地下空間，也可以是大到容得下飛機、複雜到延伸數百千米的地下通道網。它們是地球上最奇特且充滿神秘感的地方。
溶洞可以自己調節內部氣候
溶洞是一個環境相對穩定、獨立、恆溫、潮溼、黑暗、安靜的地下世界，沒有太陽直接輻射和天空散射的影響，那溶洞怎麼調節自己的小氣候呢？原來，
溶洞的氣候變化主要是通過洞內空氣和水流的運動來實現。一般，洞口地帶的氣溫受外部環境影響大，其日變化與年變化與當地地表氣溫相近；進入洞內越深，氣溫波動越小，直至不受外界影響，基本穩定在當地多年平均氣溫上下。
在大部分洞穴中都能覺察到空氣的流動，有的在夏季向洞外吹涼風，有的在冬季向洞外噴熱氣，有的洞穴內空氣週期性地吸進和吹出，形成呼吸洞。洞口越多，與外界空氣的交換就越頻繁，其氣候波動幅度就越大。如果洞穴所在地年溫差和日溫差大，就會因洞內外溫差較大而產生空氣流動，如夏季或午間空氣多往洞外流動，而冬季或夜間空氣則多往洞內流動。
溶洞的年齡有多大？
洞穴形成後，至今究竟有多少年了呢？這個問題需要通過地貌分析來獲知。比如高緯度地區的洞穴，由於第四紀以來氣候變化導致的大面積冰川剝蝕，古老的溶洞恐怕早就被夷平了；低緯度地區的洞穴，雖然沒有冰川的影響，一些老洞得以保存，但即使是那些大型的洞道，也不過數百萬年的歷史。而上千萬年曆史的洞穴可能埋藏於地下深處，即使有洞穴空間，也被後期的沉積物所充填。
我們可以依靠這些充填沉積物，通過古地貌分析，利用古地磁、碳-14、熱釋光、光釋光、裂變徑跡法、宇生核素測年等方法，對溶洞相對年齡和絕對年齡進行測定。最近，科研人員採集了重慶金佛洞古地下河沉積物中的石英，利用宇生核素地質年代測定法，測定該洞穴年齡下限為570萬年，是目前中國有基礎數據的最古老洞穴，改變了中國對溶洞形成於第四紀的普遍看法。此外，結合各種古環境變化信息，通過確定洞穴年齡，還可以建立區域地質歷史演變過程，特別是各種事件發生的時間系列。
全球喀斯特洞穴眾多，每年還不斷有新的溶洞被發現。世界上最長的溶洞是美國的獁猛洞，長度為651784米。世界排名前十的大型溶洞大部分位於美洲，其中美國有5個，墨西哥有2個。中國最長溶洞為貴州的雙河溶洞，長度為200427米，排名世界第十。
溶洞以千姿百態的景觀和幽靜深遠的環境，成為一種極其重要的旅遊資源。據不完全統計，全球開放的遊覽溶洞超過1600個，其中中國有800多個。許多溶洞還是世界自然遺產的重要組成部分，如美國的獁猛洞、中國的芙蓉洞等。遊覽溶洞，不僅可以增長知識，還能提高大家愛護環境、保護地球的意識。
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