石灰岩景观奇石成因与产出环境：太湖石、灵壁石、英石等解析

摘要：本文深入解析了太湖石、灵璧石、英石等石灰岩类景观奇石的科学成因、物质组成及产出环境。研究表明，这些名石主要成分均为碳酸钙，其形成经历了复杂的物理风化与化学溶蚀过程。文章详细区分了溶蚀类奇石（如四大名石）、沉积类石材（如钟乳石、上水石）以及变质类景观石（如晚霞红）的差异化成因，并提供了通过地貌、植被及水文条件寻找优质石材的专业指导建议。

关键词：石灰岩奇石；碳酸钙溶蚀；太湖石成因；钟乳石形成；晚霞红地质；景观石材开发

太湖石、灵壁石、英石、晚霞红、斧劈石、钟乳石、石笋、千层石、云雾石及上水石都是十分重要的景观奇石石材。其中有的可以形成珍贵的奇石,颇具观赏价值和收藏价值有的可以单块独置或多块配且成景亦可制作假山、盆景。都具有相当高的经济价值。因此了解它们的组成条件、形成规律和产出环境,对于科学、便捷寻找和开发这些石材,对促进园林建设和赏石文化产业的发展都具有重要的实际意义。

研究表明,它们都由石灰岩或变质石岩构成,或由它们衍变而成,主要成份都是碳酸钙。

自古至今深受奇石爱好者青睐的四大名石中，除了黄蜡石一种外，其它的三种名石都是由石灰岩构成，而且形成原理也相同，都是由石灰岩溶蚀、风化等自然作用而形成的奇石。它们的形成既有物理变化过程，也有化学变化过程。

1 物质基础：石灰岩与碳酸钙的演变

石灰岩在漫长的地质年代中，反复经炎夏暴晒和严冬冰冻或经地震、地壳运动、滚石作用、或经海水、河水、山洪冲撞，都会使岩石崩裂。崩裂的石块有的散落在地表，有的被埋入土中，不断经历着箭雨刀风冲刷;原生的岩石和崩裂的石块同时不断与大自然中的空气、水长期缓慢发生化学反应，主要是岩石中碳酸钙与二氧化碳等的酸性水溶液反应生成溶于水的碳酸氢钙。

2 溶蚀与风化：三大名石的物理化学成因

石灰岩就会不断被溶蚀。由于岩石中杂质的性质不同，加之岩石表面不平，凹的地方积水时间长，溶蚀的程度越来越大，久而久之就形成了具有、透、漏、皱的特点的、千奇百怪的三大名石:太湖石、灵壁石和英石。

自然界中的石灰岩都含有其它成份的杂质，如果含有层状分布又难被溶蚀的杂质，如含有石英脉。当石灰岩部分被溶蚀，而性质稳定的石英脉没有被溶蚀，这样就形成了千层石。

有的石灰岩中含有比石灰岩更容易风化的杂质，这种情况下是杂质被先风化，石灰岩留下也形成千层石。

3 沉积与变质：钟乳石、上水石与晚霞红

钟乳石、上水石的形成原理与上述石材形成的原理不同，它们都是在受热、或压力减小、或水分蒸发的条件下，水溶液中的碳酸氢钙分解生成难溶于水的碳酸钙而生成沉积物。

如果在温度不太高的岩洞等环境缓慢进行，就沉集成致密坚硬的钟乳石、石笋、石花、石慢，有的甚至形成晶莹剔透的晶体。如果上述反应在较高温度条件下进行，则反应较快，就生成疏松的上水石，也就是芦管石、砂积石。夏季在某些环境中生成沉淀很快，地表上的植物、鱼、蚌等生物来不及腐烂就被沉淀物包裹构成石材的组成部分，所以这种石材中常常被发现有某些生物遗体的痕迹。

斧劈石、云雾石都是由石灰岩直接构成的，而晚霞红则是由变质石灰岩构成。

斧劈石因其有板状、片状及条状似斧劈而成，表面纹理又与中国山水画中的“斧劈皱”相似而得名。是石灰岩的一种，由石灰质和碳质构成的页岩，主要成分仍以碳酸钙为主，因其中含有较多的镁及云母片而使其易分层成片。产于湖北孝感的深灰色中含有白色线状夹质、表面纹理具有良好的条纹、丰富的层次感的斧劈石，是制作假山、盆景的上乘石材。

晚霞红是目前最流行、市场前景最广阔的景观石材之一，由变质石灰岩构成因为石体多似霞红遍全体而得名。它的成因源于石灰岩在地壳不断发生褶皱、栩曲叠压、错层、断裂等地质运动，从而改变了岩石最初的赋有状态，是伏牛山地区特有的岩石。

4 寻找与开发：基于自然规律的产出环境推断

明确了上述石材的组成、成因，再根据石灰石的性质，固然在岩石品种繁多、岩石结构复杂的广大山区，也不难有的放矢地发现或排除这些石材的存在。如根据石灰岩溶蚀风化的特点，可以推断此类岩石构成的特征山貌．根据碳酸钙水解使土壤环境呈现弱碱性，有的植物适合在这种性质土壤中生长，而有的植物则很难在这种土壤中生长。因此，可以在较遥远的距离，通过观察山貌、植被，也可以判断是否有石灰岩。

也可以根据某些石材的形成条件，推断其产出环境。如：石灰岩山洞中往往会有钟乳石，在石灰岩山地靠西南方向有泉水的地方，尤其是泉水流淌过这种方位的山坡地，这种环境极有可能有上水石产出。因为这种环境可以使含有大量碳酸氢钙的水流能受午后强烈阳光直接照射，而且此时往往是一天气温最高的时段，在自然界中能最大限度满足这种水溶液受热分解的条件。