世界上最大的地下晶洞

2017-04-27 11:44安青
大科技·科学之谜 2017年3期
关键词:热液岩浆晶体

安青

在墨西哥奇瓦瓦沙漠之下掩藏着世界上最大的地下水晶洞,洞中许多美丽的大型水晶纵横交错。

沉睡的巨人

水晶洞所在的奈卡山脉矿藏丰富,尤其以银和铅最为丰富。2000年,两名矿工在挖掘矿井通道的时候意外地发现了这个世界上独一无二的天然晶洞。

当你踏入洞中,会觉得有股热浪迎面而来。而接下来映入眼帘的则是一片令人着迷的神秘森林——一座由巨大的、相互交织的水晶柱所构建的奇幻迷宫。这个水晶洞长27米,高300多米。洞中水晶大得惊人,有的能够达到10多米长,重50余吨。这样一个独特的“藏宝屋”究竟是如何形成的呢?让我们来一探究竟。

晶洞的形成

天然水晶多发育在热液矿床上。地球深层存在大量熔融的岩浆,受地质构造影响,岩浆会随地质运动而上升,涌入地壳。在此过程中,温度、压力变化很大,从岩浆中会分离出以水为主体,含有多种具有强烈化学活性的高温热气溶液——热液。随着热液浓度和成分的变化,这种溶液可能会处于饱和状态,在一定的空间和温度中发育出晶体。

就奈卡晶洞而言,2500万年以前,地下岩浆中的铁和矿物质与地下水混合到一起,形成了热液,后来这些热液冷却成为透明晶体。通常来说,熔岩冷却凝固得越慢,发育的晶体就越大。由于奈卡晶洞内溶液冷却结晶的速度极慢,所以形成的晶体特别大。另外,地下熔融的岩浆通过地层持续传递热量,使石块和地下水温度稳定,为晶体的形成提供了稳定的环境。这种稳定的环境延续了上千年,使得洞穴中的晶体能够持续发育,最终形成了壮观的天然晶体群。

300米深的宝库

在过去的3年中,来自6个不同国家的科学家都致力于探寻这个超大晶洞的奥秘。他们测量洞中水晶的大小、高度等数据,还从晶洞中取样,用于研究史前地震和地下水的活动情况。他們的研究揭示了大晶洞周围另外3个晶洞的存在(皇后之眼洞穴、蜡烛洞、剑之洞),不过,这些晶洞中的晶体可没有奈卡大晶洞中那样大。

空气进入会破坏水晶生长,导致晶体柱慢慢地分解,所以大晶洞最终被封了起来,对晶洞的采样研究也告一段落。未来,地下水会再度涌入晶洞,润泽那些晶体。到时候,这些水晶就会再次生长,变得更大。至于晶洞中的晶体最后会长到多大,没有人能够知道。

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