洞底有一级级弧形的小埂,埂后积着清水,像一片梯田;另一侧是一面顺坡铺开的白色石坡,表面起伏成波浪,却没有一滴积水。两者都是流水沉淀的碳酸钙,分开它们只看一件事:有没有围出水面。
横切坡向、围出封闭水面的是边石坝
边石坝长在池水的溢流边缘。水漫过埂顶时变薄、流速加快,二氧化碳大量逸出,埂顶沉淀最快,埂便越垒越高,池越蓄越深。埂呈弧形,弧口朝下游,高 5–50 厘米,顶宽 2–20 厘米。
现场看三处。埂顶有溢流凹口,宽 1–10 厘米;埂后是平静水面,水深数厘米至 1 米;埂前是跌水或下一级池面。横切坡向、围得住水、顶上有溢流口的,是边石坝。三者缺一,就只是流石的一道隆起。
顺坡连续、没有封闭边的是流石滩
流石滩由水在斜坡上呈薄膜漫流形成。坡度多在 10 度至 40 度之间,表面顺坡起伏成波状,波长 10–50 厘米,波脊横切流向;整片没有连续围水的埂,水只是从上面淌过去。
它的边界是开放的。上缘接渗水点,下缘散开或汇入池子,两侧逐渐变薄消失。顺坡铺展、四边不闭合、表面只有波状起伏的,是流石滩。用手摸,波脊比波谷更粗糙,因为脊上水流薄、沉淀的晶芽更密。
看层纹走向与池水痕迹,能定它是不是原地长成
最硬的判据在层纹。边石坝的层纹顺着埂的弧形延伸,向池内一侧变陡,向池外一侧变缓,剖面上呈不对称的小丘;流石滩的层纹顺坡向下叠瓦,前缘一层压一层,倾角与坡面接近。
水痕也帮得上。边石坝内侧常有水位波动的细小横纹,高差数毫米至数厘米;流石滩表面则有顺流方向的细沟,宽 1–5 厘米。层纹绕弧、内侧有水痕的是边石坝;层纹顺坡、表面有流沟的是流石滩。
混进来的是钙华池与石幔,看它长在露天还是洞内
露天的钙华池与边石坝形态几乎一样,也是弧形埂围水,只是池水更浅、藻类更多,埂面常呈黄褐色。石幔则贴在陡壁上,是悬垂的片状体,下方不围水。三者成因相近,位置不同。
分开看依附面与颜色。长在开阔台地上、池内有藻席的是钙华池;贴在陡壁、下缘自由悬垂的是石幔;藏在洞内、池水清冽无藻的是边石坝。先定依附面,再定有没有池,顺序不能倒。
关键数据
下列数值为常见范围,随流量、坡度与水中碳酸钙饱和度变化,池系规模可以差出一个量级。
- 边石坝高 5–50 厘米,坝顶宽 2–20 厘米
- 溢流凹口宽 1–10 厘米,深数毫米
- 坝后池水深数厘米至 1 米,池长 0.5–10 米
- 流石滩坡度 10–40 度,表面波长 10–50 厘米
- 流石滩表面流沟宽 1–5 厘米
- 边石坝加高多为每百年数毫米至数厘米
边界:池水干涸与洪水改造会让弧形埂失真
池水干涸后判据变弱。埂还在,水没了,溢流口被钙华填平,弧形埂与流石脊容易混;此时要看埂内侧的水位横纹和埂后平坦的钙砂底,两者保留着曾经蓄水的证据。
洪水与崩塌会改造池系。暴雨期地下河水位上涨,池埂被冲开缺口,埂后沉积被掏空;崩塌块落入池中,把池底压出凹坑。此时弧形的连续性被打断,只能按残留段逐段判断,不宜整体定名。
参考文献
- Ford D. C., Williams P. W. Karst Hydrogeology and Geomorphology. Wiley. —— 边石坝与钙华池的沉积机制。
- Jennings J. N. Karst Geomorphology. Blackwell. —— 流石与池埂形态。
- 袁道先 等.《中国岩溶学》. 地质出版社. —— 洞穴流水沉积类型。