“好兄弟，一起玩！” 一众大哥代言的手游中，一刀爆出满级装备的水晶洞穴如今现世了！

那只有在梦中才能想象的，布满了光泽闪烁晶体的洞穴，现实中叫作晶洞。通常晶洞的大小不过就是可以放在书架上的一个小球，然而，有的晶洞尺寸却像是高耸的玻璃塔！

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• 图丨桂林的芦笛岩沐浴在紫色的光线下，看起来仿佛是科幻电影中的场景。该溶洞在五十万年前由一条地下河的侵蚀形成，抗日战争中作为防空洞使用。

1999年12月，在西班牙阿尔梅里亚省Pulpí的一个废弃银矿中，发现了世界上最大的晶洞之一。它深藏地下50米，体积约390立方米，洞壁上的石膏柱（硫酸钙）最长接近7英尺（约2.13米），仅比姚明矮了13厘米。

由于Pulpí晶洞巨大的体积，自1999年发现以来，地质学家一直迫不及待地想知道它形成的原因。最近，一个成功的地质学者给出了他的解释。

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• 图丨地质学家Milagros Carretero于2019年8月在Pulpí晶洞演示。

10月，格拉纳达大学的胡安·鲁伊斯（Juan Manuel García-Ruiz）和他的同事们在《地质学》杂志上发表了一篇报告。在报告中他们推测Pulpí晶洞的形成除了涉及到古代气候变化之外，也可能与“弱肉强食”的化学反应有关——微小的结晶将会成为那些大晶体的美餐。

在这项新研究中，胡安·鲁伊斯应用了他以往研究墨西哥奈卡水晶洞时所采用的侦测技术。奈卡水晶洞是如今发现的“世界上最大的地下水晶洞穴”，洞穴内晶体为石膏而非水晶，最高可达36英尺，接近11米！

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• 图丨奈卡水晶洞实在是太过震撼，胡安·鲁伊斯将其形容为“超人的家”。石膏柱的尺寸非常惊人，人在其中显得非常渺小。

上述晶洞对人类或是地球而言都是伟大的纪念碑。如今，这些地下溶洞仍在“生长”，其意义是无法替代的。通过研究这些溶洞的奥秘，人类将更好地欣赏和保护它们。

溶洞的“配方”

溶洞的成因各有不同，但对于大多数溶洞而言，基本的成因是相似的。

地质学认为洞穴的成因有多种：地球内力引起的构造运动在岩石圈中产生了裂缝；岩浆中逸出的气泡冷却后也可形成洞穴。除了以上两种外，还有一些特殊的其他原因。

当这些洞穴被炽热的熔浆填满，岩浆溶解出的元素就会在洞穴的墙壁上结晶。

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• 图丨奈卡水晶洞

生石膏的化合物含有硫酸钙分子和多个水分子，在接近81摄氏度的条件下，不含水分子的硬石膏会毫不费力地溶解在水中，等到再次失水，生石膏就会结晶出来，为生成宏大的石膏柱添砖加瓦。

生石膏的晶体结构决定了它可以容量大量的水，所以它只需要少量硬石膏就可以结晶出大量石膏。但这也无法解释为什么Pulpí晶洞存在着接近人形尺寸的结晶。

晶体最爱的气候

研究人员分析，早在2亿5000万年前的三叠纪，当恐龙开始崛起，Pulpí的地下就已经有了硬石膏。由于晶体中几乎不含杂质，石膏晶体生长的时间非常难以确定，但是晶体上方的放射性碳酸盐帽意味着它们形成的时间不晚于六万年前。根据现场所在板块的构造运动，这些晶体在大约200万年前开始生长。

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• 图丨卡尔斯贝洞窟国家公园中的一个方解石柱高达15米，该公园每年吸引大量洞穴冒险爱好者。

高温矿物如重晶石、天晶石最早开始出现，但地热系统逐渐降温，温度降到了临界温度136度以下，并最终在68度左右稳定了很长一段时间。在如此完美的条件下，石膏大量结晶出来。

“奥斯瓦尔德熟化”也是Pulpí晶洞中巨大的石膏柱的成因之一。

小贴士：奥氏熟化是一种可在固溶体或液溶胶中观察到的现象，其描述了一种非均匀结构随时间流逝所发生的变化：溶质中的较小型的结晶或溶胶颗粒溶解并再次沉积到较大型的结晶或溶胶颗粒上。

在高温环境下，较小的石膏晶体溶解在混合物中，然后它们分解、合并成较大的晶体，由此促进了石膏柱的生长。

同时，地下环境的温度在68摄氏度上下变化。温度稍高的时候，那些较小的晶体更容易溶解；温度降低，较大的晶体生长得更多。胡安·鲁伊斯表示：这种反复运动的总体效果就是让石膏柱越来越大。

PHOTOGRAPH BY MICHAEL NICHOLS

• 图丨这个洞穴被称为“枝形吊灯舞厅”，石膏晶体长达6米。位于卡尔斯贝洞窟国家公园。

至于在如此长的时间尺度上为何只有微小的温度波动？研究小组将矛头指向地球的自然升温和降温周期，这种周期是由地球绕太阳运行导致的。

学术争议

胡安·鲁伊斯表示：研究Pulpí晶洞比奈卡水晶洞更加困难，因为奈卡水晶洞是一个仍然在活跃中的热液区，晶体仍然在生长，研究起来更容易；而Pulpí晶洞的热液活动已经停止，它现在看起来更像是一个化石。因为这个原因，学界长久以来对于Pulpí晶洞都存在争论，无法达成共识。

比如，赫尔大学的地球系统研究者罗杰森教授认为：气候温度波动可能无法显著改变地下大地周围的环境。相反，地热环境的波动本身就可能导致这些促进增长的温度骤降。

尽管在学术上存在异议，罗杰森教授仍然非常欣赏胡安·鲁伊斯的研究。毕竟，试图解释Pulpí晶洞或是任何一个地下溶洞的起源，本身就是一种勇气。更何况，胡安·鲁伊斯的努力还达成了向大众传达科学研究成果的任务。

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• 图丨在婆罗洲的沙捞越州，有两条天然地下隧道，它们是世界上最大的洞穴通道之一，长1.2英里（1.9公里），宽500英尺（152米），高400英尺（122米）。

对全世界的洞穴探险爱好者而言，一个个“攻关”晶洞，想必刺激又精彩，通关多了就可以升级，阅读框框的文章多了就自动VIP12~

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