洁白无瑕的钟乳石、晶莹剔透的穴珠、如霜似玉的沉积物构成了一座如梦如幻的“地下水晶宫”——一次意外钻探，揭开了奥陶纪地层深处前所未见的地质奇观。据报道，我国地质专家日前在贵州省遵义市道真仡佬族苗族自治县实地勘查后发现，这是一个被白云岩包裹的大型溶洞系统，而白云岩的沉积时代约为4.8亿年前。那么，“地下水晶宫”究竟藏着什么罕见奇观？科学家从中将洞悉哪些地质演化奥秘？洞穴遗产应如何进行科学探索与守护？我们请中国地质大学（北京）地球科学与资源学院岩矿教研室主任李小伟来说一说。

（1）来自奥陶纪的“地球日记”

2025年春天，贵州省遵义市道真仡佬族苗族自治县的一项农业灌溉工程意外凿穿了山脉深处的奥陶纪白云岩地层，揭示了一处前所未知的地下世界，这一重大发现迅速在地质学界引发关注。白云岩山脉深处埋藏着什么秘密呢？

这座新发现的溶洞孕育于奥陶系（指奥陶纪形成的地层）白云岩中。白云岩（dolostone）是一种富含白云石（碳酸钙镁）成分的碳酸盐岩，其形成有时与古海洋环境中的化学沉积作用有关。在贵州地区，这类岩层的沉积历史可追溯至新元古代（地球历史中极为重要的地质时期，距今约10亿年至5.4亿年），当时华南板块部分沉浸在辽阔的浅海之中，海水中微生物繁盛且富含钙和镁，为形成厚层的碳酸盐岩创造了极佳的条件。经历了数亿年的构造运动和地壳抬升，这些碳酸盐岩逐渐从深埋的地下走向地表，并在特定的水文条件下发生岩溶作用，内部被地下水“雕刻”成洞穴系统。

这座溶洞的构成岩石为白云岩，它的沉积时代约为4.8亿年前，“4.8亿年”正处于奥陶纪初期，此时生命从海洋生物开始爆发式扩张，地球的生物多样性首次大幅跃升。相比之下，溶洞的形成时代要年轻得多，一般不超过260万年。今天在遵义发现的这座洞穴因其保存完好、沉积物纯净，不仅是地质构造与岩溶演化的产物，更像是一部地球“编年史”，它将为研究古环境演化、古水文系统、古气候变迁提供极为稀缺的实物证据，未来有望为地质学家提供跨度更久、解析更精的“地球日记”。

此前，在法国的Aven Armand洞穴、墨西哥的奈卡水晶洞等世界级洞穴中，科学家就曾通过分析沉积物（如洞穴石笋）中的同位素、微量元素等信息，重建了地球数千万年前的古环境变化。

（2）小水滴造出“地下水晶宫”

1.雾化奇观为世界级科学发现

在这座“地下水晶宫”中，最为惊艳的莫过于世界罕见的“雾化沉积”奇观。“雾化沉积”是指含有碳酸氢钙成分的微细水汽颗粒，在特殊的空气动力条件下逐渐凝结、沉积于洞穴空间内壁和地表的一种沉积过程。

据报道，洞穴穹顶高达百余米，水滴从如此高度落下时，在重力、空气扰动与气压差的作用下形成了“碳酸盐气溶胶”，这些微粒像水雾一般飘浮、扩散，最后在石笋、地表等区域缓慢沉积，形成了形态各异的“石花”“石枝”“石珊瑚”甚至“石葡萄”。

“雾化沉积”的罕见在于，目前全球已知存在类似沉积的洞穴比较稀少，且多为小规模分布。而遵义道真“地下水晶宫”中“雾化沉积”的面积、纯净度与形态复杂度，被认为远超其他已发现的同类洞穴，是一项世界级的科学发现。

2.碳酸盐沉积演化改变传统认知

此座洞穴正处于贵州大沙河自然保护区边缘，地下水系统源于深部封闭的白云岩裂隙带。白云岩本身就具有极强的过滤能力，能够剔除杂质、稳定pH值，为形成高纯度碳酸盐沉积物提供了理想介质。长年累月之下，洞穴中的沉积物几乎不含杂质矿物，碳酸钙纯度可达99.9%以上，因而呈现出“白玉”般的晶莹质感。这一现象与“洞穴沉积物多杂质、呈灰白色或褐色”的传统认知有所不同，对碳酸盐结晶理论与沉积演化路径提供了新的切入点。

3.地质界的天然首饰展

除了大规模的“雾化沉积”奇观，最令人惊叹的当数洞底区域密集分布的晶体微结构——如梦似幻的“冰晶森林”和晶莹剔透的穴珠（cave pearls），它们构成了整个洞穴的微观奇观，被誉为“地质界的天然首饰展”。

其中，穴珠又称“洞穴珍珠”，是碳酸盐洞穴中极为稀有的沉积结构。它们通常在水池、洞穴底部的小凹陷中形成，外观为圆润的球状晶体，色泽从乳白到半透明不等，直径在数毫米至数厘米之间。在遵义道真“地下水晶宫”中，穴珠呈现出前所未见的丰富形态与高纯度结晶。其同心层清晰可辨，甚至在偏光显微镜下有类似“光晕干涉”的细腻结构，这说明沉积条件极其稳定且长期未受扰动。极为罕见的是，部分穴珠呈“浮珠”状态，漂浮在富含气泡的饱和水层上，这或许与当地特殊气压、水温与二氧化碳的挥发模式有关。

不仅如此，在部分洞厅中，还发现了密集分布的“钙膜晶锥”“纺锤状结晶”“冰晶状石笋”等特殊晶体群落，宛若“冰晶森林”。这类结构往往只存在于实验室模拟或理论模型中，其形成需要水汽高度饱和、空间温差显著、晶体生长方向一致等条件，稍有扰动便难以成形。

（3）“最小干预”保护策略具有示范意义

遵义道真“地下水晶宫”的初次亮相令人惊叹不已，然而随之而来的还有地质学家的深深忧虑。科学研究表明，许多钟乳石和穴珠的生长速率极其缓慢，平均每100年才增长1厘米，表面结构在温度、湿度、气流扰动甚至微生物变化的影响下都会发生不可逆转的损伤。哪怕只是手指轻轻一碰，也可能导致数千年的地质结晶失去光泽甚至碎裂，永远无法修复。因此，研究这类“几乎不容干扰”的自然奇观，必须慎之又慎。

面对地质与生态的双重挑战，参与遵义道真洞穴科考的专家团队联合地方政府，迅速提出了一套“最小干预”的保护策略，具有显著的前沿性和示范意义。

核心区物理封锁 

洞穴核心沉积区将全面封闭，仅限穿戴专业防护装备的研究人员在限定时间内进入，严格控制携带物、拍照角度与停留时长，避免任何形式的直接接触或气流扰动。

VR实现“云探洞” 

通过三维激光扫描、结构光建模与高分辨率摄影技术，科考团队已开始构建洞穴沉积物的“数字孪生”模型，未来将开发VR漫游系统。公众可借助数字平台实现“沉浸式云探洞”，完整体验“地下水晶宫”的魅力。

划定生态红线 

为确保地质稳定性，当地政府已将洞穴外5公里范围内划定为“生态缓冲保护带”，禁止任何形式的开采、施工与爆破作业，严控振动与水源污染风险。

事实上，在国内外，溶洞开发后因保护不当引起景观恶化的例子亦屡见不鲜。当前，国际地质学界正积极探索“可逆性干预”“智能微型探测器”“洞穴微气候模拟”等前沿手段，力求在观察与干扰最小化的前提下实现洞穴的长期研究与数字保存。遵义道真洞穴的保护理念与措施，或成为中国在国际洞穴保护领域发出的重要声音，也将推动国内地质遗产管理体系的制度化与标准化进程。

（新华社供图）