2025年4月，貴州省遵義市道真仡佬族苗族自治縣在奧陶紀白云巖山脈開鑿農業灌溉引水涵洞時，意外揭露了埋藏于4.8億年地層下的巨型洞穴系統。這一發現迅速引發地質學界關注，被專家稱為“地下水晶宮”。

01

洞內景觀的獨特性

洞穴位于貴州大沙河自然保護區邊緣，周邊人跡罕至，生態系統原始，水源經數百米白云巖層過濾后，碳酸鈣純度高達99%以上，形成了全球罕見的“洞穴沉積物基因庫”。

洞穴穹頂最高達100米，擁有面積數萬平方米的洞廳，上千根純白石鐘乳如“冰晶森林”般垂直分布。其雪白質感源于水流中碳酸鈣的高純度與無雜質干擾。

探險隊員在貴州省遵義市道真縣洞穴內科考 圖源：新華社 趙揭宇/攝

洞內容奇觀密集，包括石花、石枝、石葡萄、石珊瑚等“霧化沉積”景觀，以及罕見的穴珠（洞穴珍珠）、鈣膜晶錐集群、紡錘石等形態。其中，鈣膜晶錐此前僅見于理論模型，此次為全球首次集群發現。

霧化沉積景觀：洞頂水滴在下墜過程中因氣流擾動霧化成“氣溶膠”，富含碳酸氫鈣的微粒在石筍、洞壁凝結成石花、石枝、石葡萄、石珊瑚等微型景觀。

探險隊員在洞內發現的“石葡萄”上長“石花”景觀 圖源：新華社 趙揭宇/攝

全球首現的鈣膜晶錐集群：此前僅存在于理論模型的鈣膜晶錐，在此以集群形式出現，其形成需特定濕度與氣流條件，對研究洞穴微環境具有里程碑意義。

探險隊員在洞內發現的“鈣板” 圖源：新華社 趙揭宇/攝

穴珠（洞穴珍珠）：因水流帶動碳酸鈣顆粒滾動包裹形成，質地晶瑩剔透，純凈度遠超普通洞穴珍珠。

探險隊員在洞內發現的“穴珠” 圖源：新華社 趙揭宇/攝

02

洞穴形成的地質機制

約4.8億年前的奧陶紀，貴州地處赤道附近的淺海環境，海洋中珊瑚、三葉蟲、腕足類等生物繁盛。它們的鈣質遺骸與化學沉淀沉積為白云巖和石灰巖，這些碳酸鹽巖經歷壓實和成巖作用，固化為堅硬地層，為洞穴形成奠定了基礎。在經歷過風化、侵蝕和斷裂的影響后，數十萬年后才形成今日景觀。

探險隊員在貴州省遵義市道真縣洞穴內科考 圖源：新華社 趙揭宇/攝

#巖層基礎與溶蝕作用

洞穴所在的奧陶紀白云巖形成于4.8億年前的淺海環境，主要成分為碳酸鎂鈣，其易溶特性為地下水溶蝕提供了基礎。

地下水沿巖層裂隙長期滲透，溶解碳酸鹽礦物，逐漸形成地下空洞。由于該區域構造運動穩定，洞穴系統未受破壞，保存完整。

探險隊員發現洞內的“云朵石”景觀 圖源：新華社 趙揭宇/攝

#沉積作用的雙重驅動

洞內水源經數百米白云巖層天然過濾，純凈度極高。水滴下墜時霧化成富含碳酸氫鈣的氣溶膠，在洞底凝結出千奇百態的沉積物。其中，“穴珠”（洞穴珍珠）的發現尤為珍貴，它們需要潛水池、高飽和碳酸氫鈣水體及穩定核源等苛刻條件，質地晶瑩如白玉，呈同心圓層狀結構，國內極為罕見。

化學沉積：水中溶解的碳酸氫鈣在洞內重新結晶，形成鐘乳石、石筍等宏形態。高純度水源使得沉積物呈現白玉般的雪白色。

物理-化學耦合沉積：源于霧化沉積機理，水滴霧化后，碳酸氫鈣微粒在氣流中擴散，附著于洞壁或石筍表面，形成石花、石葡萄等微型結構。這一過程對洞穴微氣候（如濕度、氣流速度）高度敏感。水流帶動微小碳酸鈣顆粒在洞底洼地中滾動，逐層包裹形成球狀穴珠，其直徑可達數厘米，表面光滑如珍珠。

探險隊員在洞內發現的“穴珠” 圖源：新華社 趙揭宇/攝

#特殊形態的科學意義

洞穴為研究奧陶紀地質演化、喀斯特地貌形成機制及古氣候變遷提供了“活體實驗室”。

鈣膜晶錐由鈣質薄膜逐層疊加形成錐狀結構，需在穩定濕度（90%以上）和微弱氣流的平衡下生長，為研究古氣候與洞穴環境演化提供了實物證據。

洞內的紡錘石與云朵石見證著時間流逝的痕跡，紡錘石因水流定向沖刷形成紡錘狀紋理；云朵石則為薄層鈣板堆積，形似云團，反映古水文活動的階段性變化。

探險隊員在洞內發現的鐘乳石景觀 圖源：新華社 趙揭宇/攝

03

科學價值與保護挑戰

洞穴沉積物記錄了奧陶紀以來區域地質構造、古氣候變遷及水文循環的連續性數據，堪稱“地球演化的活體實驗室”。高純度碳酸鈣沉積物的結晶機制，為仿生材料（如自修復涂層、生物礦化材料）的設計提供自然模型。

探險隊員在洞內發現的紡綞石景觀 圖源：新華社 趙揭宇/攝

目前洞穴已封閉管理，科考團隊采用機器人采樣等非接觸式技術，避免人體溫濕度破壞晶體。未來或參考西班牙阿爾塔米拉洞窟模式，建設復制館供公眾體驗，同時核心區域永久限流。如何在科研探索與生態保護間找到平衡，成為亟待解決的課題。

貴州“地下水晶宮”的發現，不僅是地質勘探的偶然驚喜，更是地球演化的珍貴檔案。其形成過程融合了億萬年地質作用與微觀化學反應的奇跡，未來需在科學研究與生態保護間尋求平衡，方能守護這一“時間膠囊”的完整性與可持續價值。

本文由國際山地旅游聯盟“兩微一網”綜合整理

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