说美玉奇石话物华天宝

侃黔山贵水析鬼斧神工

近日有新闻报道，安顺市西秀区双堡镇塘卓村溶洞中发现一条“石龙”，遍体鳞甲，盘虬蜿蜒，活灵活现。据地质专家介绍，这叫边石坝，是岩溶景观。

安顺市西秀区双堡镇塘卓村溶洞中的石龙（照片由陈明华提供）

读者还记得我们曾经介绍过织金洞里的边石坝吗？边石坝同石钟乳、石笋、石柱一样，是溶洞中常见的自然景观，一般沿缓坡分布。边石坝是一条条沿水平方向延伸的石堤，将缓坡分隔成一个个的水池——边石水塘，形态酷似梯田，所以又有石梯田之称。上面照片中的水塘已经干涸，仅仅留下石堤，也就是村民们所说的“石龙”。

关于边石坝的成因，涉及流体力学，下面我们就来对边石坝的成因加以剖析。

先来做一个实验：往两张隔开一定距离的纸张之间吹气，两张纸不是被向外吹开，而是相反地向内合拢。这就是著名的白努利效应：在流体内部，流速较快的地方压强较小，而流速较慢的地方压强较大。实验中，吹气时两张纸之间空气的流速较大而压强较小，纸张外侧流速较小而压强较大，因此纸张被外侧空气压向内侧而合拢。

白努利效应被人们广泛应用。

飞机能飞上天，是应用了白努利效应。人们将机翼做成下平上凸的流线型。飞机向前运动时，流过机翼上方的气流流速较快，空气对机翼的压强较小；流过机翼下方的气流流速较慢，空气对机翼的压强较大。这两者的差异，使机翼受到了一个向上抬升的力量——升力。随着飞机向前运动速度的提高，升力越来越大，最终超过飞机的重量而将飞机抬升到空中。

人们经常用到的喷雾器，也用到了白努利效应。当空气高速流过连通盛药瓶的细管端口时，该端口附近的空气压强变小，而盛药瓶中液面上静止空气对液面的压强较大，于是药液被压进入高速流动的气流中碎裂成细小液滴呈雾状喷出。

说了半天白努利效应，它与边石坝的形成有什么关系呢？

在说到石钟乳的成因时我们曾经介绍过，雨水实际上是一种碳酸溶液，当其在石灰岩孔隙中流动时会将石灰岩中的碳酸钙转化为易溶的碳酸氢钙。所以从石灰岩孔隙中流出的地下水，其中溶解有大量的碳酸氢钙。当溶解有碳酸氢钙的地下水中的碳酸含量减少时，碳酸氢钙会分解成碳酸钙和二氧化碳，二氧化碳溶解于水中，而碳酸钙因溶解度较小而呈固体析出沉积下来。

溶解有碳酸氢钙的流水流过缓坡时，因坡度起伏变化流速也产生变化。由于白努利效应，在流速较大的地方流水内部的压强较小，二氧化碳逸出较多，碳酸钙析出而沉积下来也较多。久而久之，在流速较大的位置就形成了一条由碳酸钙构成的石堤。如果形成的石堤不是完全呈水平状态，那么在石堤较矮处流水漫过石堤时的流速较快，这里碳酸钙沉积的速度相应较快而使石堤的这一部位增高较快，最终赶上其他部位而将石堤“做”成了水平状态。这种呈水平状态的石堤地质学上叫作边石坝。一条条的边石坝将缓坡分隔成一个个成阶梯状排列的边石水塘，看起来酷似梯田，因此又有石梯田的俗称。

由白努利效应所致的这种碳酸钙沉积速度的差异，灵敏度是极高的。仔细观察安顺二堡“石龙”身上的“鳞片”，其实是一些很小的边石坝。说明即使流速差异很小，也会造成碳酸钙沉积速度的变化。

边石坝和边石水塘在溶洞内是常见的景观，在溶洞外面也不鲜见。

到过四川黄龙景区的读者应当不会忘记那里大块大块的石梯田：淡黄色的钙华石堤，淡蓝色的田水。

这种露天的石梯田在贵州也不鲜见。黄果树景区里，黄果树大瀑布下方的犀牛潭，及紧靠犀牛潭下游的水潭，其实就是石梯田，“田埂”就是碳酸钙沉积形成的边石坝。在黄果树瀑布的“头顶上”，还有多个边石坝和边石水塘，只是人们没有留意罢了。