山奇水秀话石林
《百年百篇经典科普》 石工
“焉有石林?何兽能言?”
为什么会有石林出现?又有什么野兽能说话?两千多年前,我国伟大的诗人、进步的思想家屈原就注意到了石林的存在,给我们提出了问题。
在云南省路南有一片著名的石林。当时云南属于楚国,屈原是楚国人,很可能听说过。传说中的“能言兽”指的是猩猩,也是生活在云南附近的。因此,屈原把这两个问题连在一起提出,表明他并不是凭空设想,而是有所依据的。
猩猩不会讲话,并没有“能言兽”,这件事传错了。然而石林则确实是存在的,屈原问得好。石林的出现,启发我们去认识许许多多问题。
石林的出现,说明地球的面貌在不断地改变,磐石虽固,也会水滴石穿。特别是水中含有某些酸类物质的时候,对于那些成分是碳酸盐的岩石,例如石灰岩、白云岩等,更易于起溶蚀作用。构成石林的正是这类岩石,以石灰岩最为常见,在它的上面滴一滴盐酸,马上就会冒出气泡,在岩石的表面留下蚀痕。在自然界中,没有这样浓的酸去腐蚀它,然而含有微量酸的水还是很多的,主要是碳酸,这是二氧化碳溶解在水里产生的。越是压力大,溶解在水中的二氧化碳越多。汽水中的碳酸气很多,就是加压的结果。地下的压力大,因此地下水中的碳酸也就常比地面水要多,对石灰岩等的溶蚀作用也更强。在主要是地下水、也有地面水的作用下,原先广布地表的石灰岩,可以被破坏分割成一个个峰林,这就是石林的来历。
石灰岩被溶蚀了,应该整片都消失,为什么还能有些部分剩下来成为石林呢?
这因为石灰岩在地下并不是铁板一块,而是由于地壳运动和其他作用的影响,产生有许多裂缝。水来了,当然往缝里钻,于是靠近裂缝的岩石首先被溶蚀掉,成为沟、谷,并不断扩大,裂缝之间的岩石则残留下来成为一个个石柱、石丘,这就是石林了。路南的石林不高,只有几米到几十米,所以我们能一眼看清它们的全貌:一片奇石如林。
还有些石林就与路南石林不同了,它又高又大,残留的石柱间距也较远,显现在我们的眼里,是一座座异峰突起的山,如果我们在飞机上鸟瞰,它的特点是很清楚的。著名的桂林山水就是这种石林。
在石林地区,因为那里的岩石主要是能溶于水的石灰岩,因此,这里河中的泥沙就比较少,河水特别清澈,出现了一幅山奇水秀的图画。
在具有石林地形的地方,不仅地面景色秀丽,地下还有许多奇观哩!原来岩石中的裂缝不仅有垂直方向的,还有其他方向的,地下水沿着这些方向不同的裂缝到处活动,就在里面形成一个个空洞,而且不断扩大,使这些空洞逐渐连通起来,有时可以长达数百里。水在洞里面和在地上一样流动,形成地下的河、湖,地面的河水流经这种洞口,便可突然下泻,被这些洞穴吞没消失。在这些洞穴中,那些溶有较多的石灰质的地下水从洞顶洞壁渗出滴下时,还能造成许多美丽的石钟乳和石笋。因为地下水从岩石中渗出后,受到的压力减小,溶解在水中的二氧化碳就会有许多跑出来,水里不能溶解那样多的石灰质,于是沉淀出来一些,聚积而成为石钟乳和石笋。宋代学者沈括注意到了这种作用,他指出那些石钟乳,不过是自然变化的产物,并不是什么“仙药”。
石林地区有了这些洞穴,山水就更加奇绝,“桂林山水甲天下”不是偶然的,这里不仅广泛分布有厚度很大的石灰岩,而且雨水较多,气候温暖,地下水面又比当地河湖的水面高出许多,容易宣泄。水在地下活动、溶蚀的能力都很强,所以使石林地形特别发育。
在美丽的石林地形后面,藏着对我们不利的因素:地下的洞穴可以使地面水大量漏掉,而造成缺水干旱;它们又是兴建重大工程建设的隐患,不过知道了暗藏洞穴的所在,兴建工程时也就能够预防。同时也存在着有利的因素:我们可以查清地下洞穴的情况,堵住漏洞,引出地下水加以利用。而由于洞穴里气温比较低,又比较稳定,可以作为仓库。对于战备,更是天然的极好的防空洞,还可以省去好些挖洞的财力、物力和人力。人定胜天,我们能够克服这些洞穴带来的不利因素,并能利用它有利的一面;我们不仅能认识石林的成因,给“焉有石林?”找到答案,我们还正在改造石林,使之为社会主义建设服务。
(选自《地球的画像》,1962年)