在自然界中,我們見到最多的就是石頭,人們喜歡用石頭裝點家居。有的石頭更是價值連城,比如玉石。玉石自古對中國人來說就有著非比尋常的意義,常被喻為吉祥的象征,所以談到玉石,都有珍貴、珍惜之意。除了這些具有收藏價值的石頭外,在大自然中還有許多千奇百怪的石頭,它們呈現的奇異現象至今沒有人能夠破解。
會唱歌的鍾乳石
鍾乳石會唱歌,這樣的情況隻有在格林童話或者是安徒生童話裏才會出現,聽起來實在是不可思議。但是,在湖北京山縣裏的一組鍾乳石的確會唱出美麗的歌曲,那麼其中所真正的奧秘到底在哪裏呢?鍾乳石也會唱歌,這聽起來似乎是天方夜譚,然而,在湖北京山縣的空山洞有一組能發出音樂的“石編鍾”(鍾乳石群)。這組鍾乳石群有12根,用橡膠軟錘敲擊不同位置,每根都能發出兩個或三個不同的音高,音色柔和渾厚,符合標準的現代七聲音階和十二平均律,為此音樂家給這組鍾乳石起了個好聽的名字,叫做“石編鍾”。會唱歌的鍾乳石石編鍾位於京山縣七寶山下的空山洞,這裏屬於典型的岩溶洞穴,主要發育在三迭紀的薄層灰岩地層中。洞穴發育受層麵、西北和東北向節理、裂隙構造控製,由地下水沿層麵、節理、裂隙構造溶蝕、侵蝕擴大而成。會唱歌的鍾乳石空山洞內發現的這組大小10餘根、酷似“石編鍾”的鍾乳石,分布在4米範圍之間,通過對鍾乳石的敲擊,能發出七個全音階,因而可演奏各種大小調樂曲,音色渾厚悠揚,發音自然、鏗鏘,意境悠遠。“精美的石頭會唱歌”,堪稱世界地質奇觀。鍾乳石的形成過程是:雨水滲入土壤溶解其中的大量二氧化碳,形成富含碳酸的土壤水,土壤水在繼續向下滲流過程中,溶解碳酸鹽岩層形成富含鈣和碳酸氫根離子的地下水,這些地下水沿岩石裂隙進入洞穴,由於洞穴空氣中的二氧化碳分壓遠低於水的二氧化碳分壓,水中二氧化碳便快速逸出,使洞穴滴水在滴下以前就在洞頂處於碳酸鈣過飽和狀態,從而使得碳酸鈣在洞穴頂部滴水的出口周圍發生沉積,逐漸形成一種自洞頂向下生長的碳酸鈣沉積體——鍾乳石。鍾乳石群能奏出音樂,與鍾乳石群的物質組成和結構特征等因素綜合作用有關。鍾乳石為同心狀的圈層結構,其中心部分有一根空管。鍾乳石主要由方解石礦物組成,它的化學成分為碳酸鈣,方解石由於具有特殊的物理性能,被稱為特種金屬礦物。方解石的晶體為斜方晶係,具有雙折射率和偏光性能。能發出音階的鍾乳石群主要為7根,高度為1.5米~2.5米不等,直徑為8厘米~30厘米不等;每根鍾乳石內的空心石管大小不同,直徑為1.5厘米~4厘米不等;鍾乳石的錐頂均已斷掉,斷掉長度為10厘米~40厘米不等。各鍾乳石存在的這些差異性,使得鍾乳石在敲擊時所發出的音階各不相同。
美麗的鍾乳石
在空山洞被發現前,鍾乳石在靠近洞頂部位及周緣有近期的沉積物,顯示鍾乳石的表麵濕度較大,開發後由於其他原因和日光燈的高強度照射,鍾乳石的表麵水分被蒸發而變得幹燥,因而對鍾乳石進行敲擊時會發出渾厚的音律;而在表麵相對潮濕時是不能發出這種渾厚音律的,而可能是另一種清脆的音律。能夠形成風化層的條件是:鍾乳石群所處的位置要通風、空氣要流動、二氧化碳的交換和鍾乳石表麵的濕度要有變化。這些條件都具備後就會在鍾乳石的表麵形成0.5厘米~1厘米厚的風化層。由於風化層的作用,對鍾乳石進行敲擊時隻能發出渾厚的音律而不能發出清脆悅耳的音律。另外,由於鍾乳石群所處的位置空間狹窄,對鍾乳石進行敲擊時發出的音律能夠來回穿透或振蕩。“石編鍾”特有的音律和音階,敲擊時如鍾磬轟鳴,構成了動聽的音樂世界,“精美的石頭會唱歌”已經不再是傳說。