龙舌兰洞(Lechuguilla Cave)位于美国新墨西哥州卡尔斯贝洞窟国家公园。该洞穴一度默默无名,直至1986年勘探人员冲破一条封闭通道后才被发现并享誉世界。截至近年探明长度已超过193公里,深度达489米,是美国第三长、世界第五长的洞穴。
龙舌兰洞因地下富含硫化氢气体,与水混合形成硫酸,经强烈溶蚀形成了独特而丰富的洞穴结构和沉积物。洞内拥有大量罕见的方解石沉积物和延伸超过6米的巨大石膏枝形吊灯等景观。洞穴深处还发现了已与地表隔离400万年的古老细菌,其对多种抗生素具有耐药性。该洞穴因其原始环境和独特地质、生物现象,被视为重要的地下自然实验室。
龙舌兰洞以其罕见且独特的洞穴沉积物而闻名,洞内拥有世界上最大的石膏枝形吊灯群,有些长度超过6米(18英尺) 。龙舌兰洞的塔状结构高度在50英尺(约合15米)左右。深海厅中的枝状吊灯墓地有大量的霰石为地面、洞壁覆盖了一层沉积物。这里被形象地称为火瀑布厅,这个高而倾斜的洞厅覆盖着高达100多米的红流石。洞内深处墙壁上发现罕见的方解石沉积物,外形好似小麦片,这种被称之为叶形线的波纹结构是方解石在水位重复升降过程中沉积形成的。洞内还发现长达6.1米的石膏须发、5.5米的soda straws以及柠檬黄色的硫磺沉积。云朵石首次发现于美国新墨西哥州的龙舌兰洞。洞穴地下富含硫化氢气体,并和水混合形成硫酸,从而形成了形态极为独特的装饰物。
龙舌兰洞位于美国新墨西哥州卡尔斯贝洞窟国家公园,该洞穴位于新墨西哥州东南部的瓜达卢佩山脉,其岩层属于二叠纪卡皮坦礁复合体抬升形成的石灰岩和白云岩区域。洞内的石笋被水晶般透明的水环绕。这个洞穴一度默默无名,直到1986年才享誉世界,当时洞穴勘探人员冲破一条封闭的通道并发现大量可以步行通过的地道。自此之后,勘探人员已对长度超过100英里(约160公里)的地道进行测绘。龙舌兰洞是美国第三长、世界第五长的洞穴,也是美国最深的石灰岩洞穴。龙舌兰洞(深度478米)与卡尔斯巴德洞(深度316米)是公园内已知最深的两个洞穴。与拥有大型自然入口的卡尔斯巴德洞不同,龙舌兰洞没有已知的自然入口,其人工入口设有气闸以最小化洞内外的空气交换。
龙舌兰洞的形成机制是独特的硫酸盐岩溶,即硫酸溶蚀作用,这使其区别于大多数由碳酸溶蚀形成的洞穴。其地质基础是位于瓜达卢佩山脉的二叠纪卡皮坦礁复合体隆起的石灰岩和白云岩中。具体形成过程为,水层和岩石下的石油经细菌分解产生硫化氢气体,硫化氢上升并与地下裂隙水中的氧气反应生成硫酸,硫酸对石灰岩进行剧烈溶蚀,从而形成洞穴通道和复杂空间。
这一硫酸溶蚀过程创造了大量稀有且独特的洞穴堆积物,例如巨大的石膏枝形吊灯。龙舌兰洞深度达478米,且没有已知的自然入口,其人工入口设有气闸以最小化空气交换。
龙舌兰洞的英文名称为Lechuguilla Cave,其中文意译为“龙舌兰洞”。该洞穴和卡尔斯巴德洞一样,早期被用来采集蝙蝠粪便作肥料。
龙舌兰洞在20世纪初仅是一个开采蝙蝠粪的小坑。1970年代,洞穴研究基金会在底部进行了挖掘,注意到大量空气流动。1984年,另一队洞穴探险者开始了一项经公园批准的挖掘项目,并于1986年挖通了连续通道,使这个一度默默无名的洞穴享誉世界。
探索迅速扩张,到1990年测绘长度超过80公里。在探索的前十年,28次大规模探险使洞穴长度达到113公里。从1997年到2013年,又测绘了109公里。龙舌兰洞因此成为世界第五长洞穴(美国第三长)。
截至2026年初,洞穴深度达475米,测绘长度超过222公里。探索和测绘现在每年进行三到五次,专注于攀登和小型线索。来自美国和数十个国家的探险者参与了测绘项目,现有超过35,000个测绘站。1993年的《龙舌兰洞保护法案》旨在保护该洞穴。
龙舌兰洞是一个与世隔绝的“地下实验室”,为研究原始状态下的地质和生物过程提供了场所。科学家在洞穴中发现了已隔绝400万至700万年的微生物,如“类芽孢杆菌LC231”。这些古老微生物对多种现代抗生素具有天然耐药性,这种细菌对70%的抗生素具有耐药性,能让其中的许多抗生素完全没有活性,这证明抗生素耐药性是古老的自然现象。
对洞穴微生物的研究有助于理解微生物在地质过程中的作用。洞穴中首次发现了“云朵石”这种沉积形态,形成于深部潜流带的静水环境。洞穴地下富含硫化氢气体,与水混合形成硫酸,通过硫酸岩溶作用形成了大量罕见的沉积物。
放射性同位素研究表明,洞穴水体中含有来自全球核沉降的 elevated 36Cl,以及普遍存在的elevated 3H,显示了气相传输的强烈影响。这些研究共同凸显了龙舌兰洞作为独特自然实验室的价值。
1993年,美国通过了《龙舌兰洞保护法》(the Lechuguilla Cave Protection Act of 1993),以保护该洞穴免受公园附近开采活动的影响。1995年,卡尔斯巴德洞窟国家公园被列为世界遗产地。探索和测绘现在每年进行三到五次。
龙舌兰洞因其非凡的美丽和科学价值而获得声誉,常被称为“地下宝石”,并被世界地质专家公认为最美丽的洞穴之一。
龙舌兰洞独特的地质形成原理和特征已成为重要的科普教育案例,例如出现在托福考试(TPO16)的地理地质学听力场景中。
龙舌兰洞深处墙壁上发现罕见的方解石沉积物,外形好似小麦片。科学家认为,这种被称之为“叶形线”的波纹结构是方解石在水位重复升降过程中沉积形成的。