会唱歌的钟乳石

钟乳石会唱歌,这样的情况只有在格林童话或者是安徒生童话里才会出现,听起来实在是不可思议。

但是,在湖北京山县里的一组钟乳石的确会唱出美丽的歌曲,那么其中真正的奥秘到底在哪里呢?

钟乳石也会唱歌,这听起来似乎是天方夜谭,然而,在湖北京山县的空山洞有一组能发出音乐的“石编钟”(钟乳石群)。


会唱歌的钟乳石

这组钟乳石群有12根,用橡胶软锤敲击不同位置,每根都能发出两个或三个不同的音高,音色柔和浑厚,符合标准的现代七声音阶和十二平均律。

为此,音乐家给这组钟乳石起了个好听的名字,叫做“石编钟”。

会唱歌的钟乳石石编钟位于京山县七宝山下的空山洞,这里属于典型的岩溶洞穴,主要发育在三迭纪的薄层灰岩地层中。

洞穴发育受层面、西北和东北向节理、裂隙构造控制,由地下水沿层面、节理、裂隙构造溶蚀、侵蚀扩大而成。

空山洞内发现的这组大小10余根、酷似“石编钟”的钟乳石,分布在4米范围之间,通过对钟乳石的敲击,能发出七个全音阶,因而可演奏各种大小调乐曲,音色浑厚悠扬,发音自然、铿锵,意境悠远。

“精美的石头会唱歌”,堪称世界地质奇观。


会唱歌的钟乳石

钟乳石的形成过程是:用水渗入土壤溶解其中大量的二氧化碳,形成高含碳酸的土壤水。

土壤水在继续向下流过程中,溶解碳酸盐岩层形成高含钙和碳酸氢根离子的地下水,这些地下水沿岩石裂隙进入洞穴。

由于洞穴空气中的二氧化碳分压远低于水的二氧化碳分压、水中二氧化碳便快速溢出,使洞穴滴水在滴下以前,就在洞顶处于碳酸钙过饱和状态、从而使得碳酸钙在洞穴顶部滴水的出口周围发生沉积,逐新形成一种白洞顶向下生长的碳酸钙沉积体一一钟乳石。

钟乳石群能奏出音乐,与钟乳石群的物质组成和结构特征等因素综合作用有关。

钟乳石为同心状的圈层结构、其中心部分有一根空管。

钟乳石主要由方解石矿物组成,它的化学成分为碳酸钙。

方解石由于具有特殊的物理性能,被称为特种金属矿物。

方解石的晶体为斜方晶系,具有双折射率和偏光性能。

能发出音阶的钟乳石群主要为7根,高度为1.5米-2.5米不等,直径为8厘米-30厘米不等。

每根钟乳石内的空心石管大小不同,直径为1.5厘米-4厘米不等。

钟乳石的锥顶均已断掉,断掉长度为10厘米-40厘米不等。

各钟乳石存在的这些差异性,使得钟乳石在敲击时所发出的音阶各不相同。


会唱歌的钟乳石

在空山洞被发现前,钟乳石在靠近洞顶部位及周缘有近期的沉积物,显示钟乳石的表面湿度较大。

开发后由于其他原因和日光灯的高强度照射,钟乳石的表面水分被蒸发而变得干燥,因而对钟乳石进行敲击时,会发出浑厚的音律。

而在表面相对潮湿时,是不能发出这种浑厚音律的,而可能是另一种清脆的音律。

能够形成风化层的条件是:钟乳石群所处的位置要通风、空气要流动、二氧化碳的交换和钟乳石表面的湿度要有变化。

这些条件都具备后,就会在钟乳石的表面形成0.5厘米-1厘米厚的风化层。

由于风化层的作用,对钟乳石进行敲击时,只能发出浑厚的音律,而不能发出清脆悦耳的音律。

另外,由于钟乳石群所处的位置空间狭窄,对钟乳石进行敲击时发出的音律,能够来回穿透或振荡。

“石编钟”特有的音律和音阶,敲击时如钟磬轰鸣,构成了动听的音乐世界,“精美的石头会唱歌”已经不再是传说。


会唱歌的钟乳石


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