芙蓉洞芙蓉江喀斯特系统是洞穴系统，而坐落于芙蓉江岸峭壁中的芙蓉洞则是本喀斯特系中，同时也是芙蓉江和乌江下游峡谷岩边规模最大、位置最高的洞穴。其洞口高出芙蓉江水面300米（标高480 米），全长为2846 米，宽高则多在30 ～50 米以上。
芙蓉洞最早发育于寒武系和奥陶系碳酸盐岩中，比我国南方喀斯特区中众多发育在晚古生代至中生代碳酸盐岩中的喀斯特洞穴提早了近2 亿年，其珍贵价值不言而喻。
芙蓉洞洞体规模宏大，洞内次生物理—化学沉积物多样而丰富，洞穴中包含着各种各样溶蚀形态、壮观的崩塌堆积、目不暇接的钟乳石类、现阶段不同处境的洞内池塘等等。这一切奇幻的景象都在讲述着芙蓉洞沧桑的历史演进过程。我国著名的洞穴专家朱学稳教授就曾评价说：“从科学研究和科学普及方面看，芙蓉洞堪称是一座洞穴科学博物馆。”
在世人眼中，芙蓉洞乃光阴幻化所致。而科普读物则告诉我们，喀斯特洞穴的形成是一种复杂的化学溶蚀、机械侵蚀和崩塌过程。它必须具备可溶性的岩石（可溶岩能提供水渗透和运移的空间），具有溶蚀能力的水，具有流动性的水。当水流从空气、土壤、植被、岩石中获得具有溶蚀能力的碳酸或其他无机酸、有机酸，通过可溶岩体中时，即可产生溶蚀扩大作用；水流量及流速在这些溶蚀扩大了的缝隙中逐渐提高，形成差异溶蚀；最后最终扩大形成超过人体大小的自然地下空间—洞穴。
一般来说，喀斯特洞穴的发育演化分为三个阶段：
（1）形成阶段：只要满足洞穴发育的基本条件，即可开始形成洞穴。在这个阶段洞穴空间规模一般较小，多呈孔隙状，人们无法进入。
（2）发展阶段：随着参与洞穴发育的水流的汇聚、流速的提高，洞穴空间逐渐扩大，发展成为人能进入具有一定规模的通道系统。而在贴近饱水带的并成为水流汇聚中心的洞穴则会演化为地下水道—地下河。
（3）衰亡阶段：由于地壳抬升，洞穴逐渐脱离地下水位进入包气带，失去了进一步发展的动力条件；崩塌现象显著，钟乳石类次生化学沉积大量发育，洞穴空间逐步壅塞减小。
根据芙蓉洞的种种迹象，中国地质科学院的专家们将其形成和发展过程准确地概括为三个阶段：(www.xing528.com)
（1）早期潜流带洞穴形成
在地下水位以下一定深度，处于全充水承压条件下而形成早期的潜水带洞穴通道。此时的通道可能是若干个潜流环，其规模不很大，年代甚早，其时芙蓉江可能刚刚形成。
（2）地下河洞穴发育和崩塌发生阶段
这是一个延续时间很长的阶段，是芙蓉洞洞体形成的主要时期。大约在早更新世晚期，即距今至少100 万年以前开始，随着贵州高原的大面积抬升，芙蓉洞逐渐上升至地下水位附近，来自补给区的大量水流改造着原先的潜流带通道，并不断扩大、塑造出新的规模宏大的地下河洞穴通道。形成洞穴的主要作用既包括溶蚀，又有受重力作用控制的水流的侵蚀，并因此奠定了今日芙蓉洞的总体格架。当芙蓉洞随地壳上升离开地下水位时，因水流的排出而发生大规模的洞顶崩塌。崩塌与溶蚀、侵蚀作用一起，构成洞穴发育的三大作用。
值得一提的是仅仅将崩塌理解为洞穴的破坏因素是不全面的。由于崩塌的物质之间有大量的空隙，所以崩塌不是直接扩大洞穴空间而是减少了洞穴的原有空间。然而，当洞穴中有地下河流动时，则会因为地下河带走了大量的崩塌物质，从而扩大洞穴空间。芙蓉洞的崩塌作用十分强烈，致使原始的洞顶、洞壁基本不复存在，那些曾经保留在洞穴周壁的流痕、边槽、窝穴的缺失也给探讨芙蓉洞的发育历史带来极大的困难。
（3）洞穴次生化学沉积物大量沉积阶段
在洞穴上升而脱离地下水位之后，洞穴的滴水、洞壁的流水和渗水等开始活动。由于洞穴之上有巨厚的碳酸盐岩地层，大量含有过饱和碳酸钙的溶液进入洞穴空间，造成许多洞穴次生化学沉积物的沉积。在以沉积作用为主的这一阶段，虽然仍不时有崩塌发生，但规模已大大小于前一时期。如今，专家勘测到芙蓉洞内崩塌物的可见厚度达70 米，则很可能在崩塌物的下面还有更早期的数量较少的化学沉积物。然而目前，对次生化学沉积物“年龄”的测试手段还不完备，一般只能测定距今35 万年以内的年代（国外个别实验室可测定60 万年）。根据辉煌大厅中被砸倒的石笋来看，其核心“年龄”已超过35 万年，因此目前尚无法了解芙蓉洞最古老的沉积物的确切年代。估计这最后一阶段历时亦有百万年之久。
即便在目前，芙蓉洞内也在以肉眼难以察觉的速度上演着成长与崩塌的“连续剧”。根据已有的测年资料可以看到，芙蓉洞最近一二十万年洞穴化学沉积十分活跃。洞穴化学沉积除了受古气候变化的直接影响外，洞内小环境的变化（如洞底的塌陷）也起到很大作用。例如，芙蓉洞中许多曾经存在的水池已干涸，如水深曾达17 米的葡萄园水池和面积曾达250 平方米、水深2.5 ～3.2 米的玉门关水池。辉煌大厅被砸倒的石笋上面所生长的小石笋，其高度甚小，因为它还仅有10 万年。通过对这类石笋的详细研究有可能得到近一二十万年来的古环境变化的信息，这是洞穴的又一科学意义。另外，芙蓉洞最末端的深达229 米的竖井则很有可能是近十几万年期间所形成的，种种迹象都表明洞穴仍在继续发育演化中，这些丰富多彩的“连续剧”，似乎永远不会有落幕的一天。
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