旅遊日期:      2019-01-08

旅遊地點:      土耳其: ()(Pamukkale)

 

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本文是一系列有關土耳其之旅的第7篇文章[建議按編號順序閱讀]

上一篇文章: [55]: 土耳其(6): 庫薩達西 [http://jeje4fp.pixnet.net/blog/post/275825204]

下一篇文章: [57]: 土耳其(8): 西拉帕里斯[http://jeje4fp.pixnet.net/blog/post/276174788]

 

()(巴穆卡麗;Pamukkale)的地名源自於兩個土耳其語單字:Pamuk是棉花; kale則意謂城堡。此地直到於西元1988年才被聯合國教科文組織列為世界文化遺產的觀光景點據說世界上只有另外2個地方擁有類似暴露於地表的景觀分別是美國黃石國家公園&中國四川省的黃龍

在被納入保護之前,棉堡已經飽受無良商人投資的旅館酒店濫抽溫泉源頭而乾涸復受排放的廢水而由白轉黑褐色也歷經無知遊客直接穿鞋靴踩踏或當車道使用所幸,在獲選列為世界文化遺產之後土耳其政府終於採取雷厲手段拆除惹禍的旅館酒店加建供遊客步行的木棧板步道等措施假以時日大自然原來的平衡運作機制,有機會逐漸讓棉堡恢復原狀的

網路上的Wiki百科對於棉堡地形的生成有一段描述。筆者不確定對於不熟悉理化知識的讀者而言是否會讀起來詰曲贅牙讀後感覺莫知所云筆者試圖以科普方式解說希望有助於讀者了解這一片長達2700m高約160m的石灰岩,究竟是如何日積月累的形成,而後呈現在遊客們眼前的?

大家都知道煮水的鍋子用久了,難免有一層頑垢,乾了後還有些硬度。那層垢的主要化學成分,叫做『碳酸鈣』。它是由兩種處於游離狀態離子組成的:分別是碳酸()離子&鈣離子。碳酸()離子來自於二氧化碳(就是冷天中讓您埋在被窩裡頭後覺得氣悶的氣體--也就是我們呼吸過程所排出的廢氣之一)溶解於水中形成的; 鈣離子則來自於原先溶解在水中以游離狀態存在的

事實上,碳酸鈣頗難溶於水,這就是為何您花錢買了成分是無機性碳酸鈣的鈣片,吃再多也沒啥具體效果的原因。您試想不好溶解於水的東西,您的身體會順利吸收嗎?所以,像碳酸鈣這一類難(or )溶於水的物質,就會受到自然界運作法則的約束:說得白一點,就是一定量的水在特定的溫度時,只能容許不超過某個臨界值(化學上稱為溶解度積常數Ksp表示)的游離狀態的碳酸()&鈣離子存在。說得更白一點,沒超過Ksp,就是溶解度的飽和狀態。換個例子表達:咱們吃過飽時會想吐,一旦水中的碳酸鈣溶解度超過Ksp,也就是過飽和時,水也只好把超過飽和狀態部分的碳酸鈣給吐出來---也就是各位看到的沉澱

Ksp本身是一個溫度函數的常數,簡單的說就是它的數值會隨溫度增減而升降。所以,一旦水溫由高降低,原先在高溫水中呈飽和(or飽和)溶解狀態的游離碳酸鈣,是否會因降溫而達過飽和,端視兩者的水中濃度乘積值是否大於降溫後的Ksp。如果答案是肯定的,超過飽和部分的碳酸鈣,就受自然法則控制必然會以沉澱的固體狀態從水中析出。這樣的結果,發生在您煮水的鍋裡時,就會形成頑垢;若在鐘乳石洞裡,就是那些型態各異的石鐘乳、石柱或石筍;而在棉堡這兒,就是您眼前所見的這一大片的白花花岩石。

至於Wiki百科對地形中陳述的žžž碳酸鈣瀑布žžž含鈣量也從576.8毫克/升降至376.6毫克/升。意指每公升的水中有499.9毫克的碳酸鈣沉積。每日1/s的水流量即有43191克沉積量,石灰岩的平均密度是1.48g/cm3。鑒於每日平均水流量高達465.2/s,即可沉積面積達13584平方公尺;理論計算顯示,高達4.9平方公里的面積一天可以沉積1毫米的厚度。』,為免對理化或數字沒有甚麼興趣的讀者感覺掃了紙上旅遊的雅興,筆者將科普化的說明置於[後記]請有興趣了解到底是啥回事的讀者,自行參考。無興趣的讀者,看完照片21就可以打住,不用受筆者在後記中內容打擾了。

接下來,就讓我們從照片來看看這個被描述為有如棉花的自然城堡--棉堡。實際上的行程是在棉堡上方觀賞結束再搭乘巴士來到下方的巴穆卡麗小鎮[照片1&2]不過,為呼應筆者內心的介紹邏輯,請容許筆者先把鏡頭移動,拉到從棉堡下方的巴穆卡麗小鎮公園向上眺望來敘述[照片3&4]

[照片1] 巴穆卡麗(Pamukkale)小鎮

20190108 (222) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片2] 巴穆卡麗(Pamukkale)小鎮

20190108 (224) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].jpg

[照片3] 由巴穆卡麗(Pamukkale)小鎮眺望棉堡

20190108 (210) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].jpg

[照片4] 由巴穆卡麗(Pamukkale)小鎮眺望棉堡

20190108 (212) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].jpg

   據稱棉堡地區共有17座溫度介於攝氏35~100C的溫泉。海拔~160m源頭湧出的溫泉已經持續了15千餘年溫泉溢出地表接觸空氣而逐漸降溫後就在所流經的各處沉積出初呈果凍狀而後硬化的含高量碳酸鈣的石灰岩層[照片5]

[照片5] 棉堡上方的溫泉水布段往下流

20190108 (200) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   現在,讓視野回到棉堡的上方。其實這一片由溫泉水中析出的碳酸鈣構成的石灰岩層並不是非常大但是仍然相當的壯觀,畢竟是世界上只有少數幾處地點才能見到的自然景觀。

[照片6] 棉堡的全景照

20190108 (70) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].jpg

   照片6的右下角是一條人工鋪設的溫泉水道,方便讓觀光遊客把光腳丫浸入溫泉中享受滌滌樂。若覺得看起來模糊,不易判斷溫泉水量的話,請看照片7就可自明

[照片7] 棉堡的溫泉水道

20190108 (114) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   『桂林山水甲天下,陽朔山水甲桂林』應該是每個人耳熟能詳的一句話。那兒的石灰岩地形容許鐘乳石岩洞、溶洞的存在,所以有石鐘乳、石柱、石筍。棉堡這兒從地下湧出的溫泉水,四溢於地表,也形成許多條件下容許生成的石灰華景觀。看吧,在垂直的岩壁表面,不就有形狀類似於石鐘乳、石柱、石筍的石灰華,心不甘情不願的孤懸獨立在那兒嗎[照片8&9]? [石灰華的緻密程度不如鐘乳石喔]

[照片8] 棉堡地區形狀類似石鐘乳、石柱、石筍石灰華沉澱

20190108 (76) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片9] 棉堡地區形狀類似石鐘乳、石柱、石筍石灰華沉澱

20190108 (150) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   反之,在和緩下傾的坡地,是那些遠看有如一畦畦梯田造型的石灰華景觀[照片10&11]。近看時,有些卻神似蓮篷的浴盆狀[照片12&13]

[照片10] 棉堡地區類似一畦畦梯田造型的石灰華景觀

20190108 (108) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片11] 棉堡地區類似一畦畦梯田造型的石灰華景觀

20190108 (116) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片12] 棉堡地區類似蓮篷浴盆狀的石灰華景觀

20190108 (140) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片13] 棉堡地區類似浴盆狀的石灰華景觀

20190108 (148) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   前文曾述及在被獲選為世界文化遺產之前,棉堡地區遭受人為傷害的事實。由於當時旅館業等排放的廢水,與無知遊客在這些梯田狀水池內使用洗髮精、沐浴精等化學製品洗澡,導致原來雪白的石灰華,受到水質優養化滋生藻類影響或發生化學變化,轉而呈現黑褐色[照片14]。目前,仍然可見到這些非自然因素的傷痕。土耳其政府採行的措施是:抽乾池中溫泉水,任其曝曬於日光之下,冀望藉著時日的累積,以自然的紫外線能量,重新讓這些醜陋的黑褐色轉回原有的石灰華白色[照片15]

[照片14] 棉堡地區殘留的人為傷害 [黑褐色部分]

20190108 (104) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片15] 棉堡地區殘留的人為傷害 [黑褐色部分]

20190108 (172) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   至於未受汙染傷害的部分,溫泉水仍然任令流進流出。這些有溫泉水的池面,就自行按照自然規律折射&反射陽光,所以呈現一波波微綠的倩姿[照片9&16]

[照片16] 棉堡部分地區仍有溫泉水進出

20190108 (154) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   自從土耳其政府珍惜此地觀光資源的永續經營之後,就鋪設了木棧板步道,既保護了形成不易的石灰華表面,也顧及了觀光遊客的便利與安全[照片17]

[照片17] 棉堡地區的木棧板步道

20190108 (132) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   為因應觀光方面的需求,有些溫泉水道旁就鋪設著木棧板步道,方便於遊客滌足洗手的自樂[照片18]

[照片18] 棉堡地區的木棧板步道

20190108 (110) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   部分地區開放遊客進入,但是必須光腳,禁止穿著鞋子直接踩踏在石灰岩上。這樣很自然吸引了許多遊客捨開鑿的溫泉水道,而就此些天然溫泉淺池歡暢一番囉[照片19]

[照片19] 棉堡開放進入地區

20190108 (80) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

[照片20] 棉堡開放進入地區

20190108 (162) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   佇立於棉堡的木棧板步道,眺望下方的小鎮[照片21]。思緒卻飄到其它的畫面:歷史總是以嘲諷的嘴角凝視人類。棉堡上方這處山頂地區,曾經是人口達10萬的希拉波里斯(Hierapolis)古城所在如今除了往來的遊客之外早已是人去樓空,僅留存一些零星散落的斷垣殘壁遺址而已。相對的,歷經千餘年之後,下方的小鎮,反倒因現代觀光業的興盛,居民人口成長至破萬。只是按照這樣的邏輯,再度物換星移時,這座地處地震斷層帶的觀光景點,是會更輝煌?還是灰飛煙滅?

[照片21] 由棉堡的木棧板步道眺望下方的小鎮

20190108 (182) 棉堡 [巴穆卡麗(Pamukkale)].JPG

   下一篇文章將會簡述位於棉堡山頂的希拉波里斯(Hierapolis)古城遺址之後筆者將帶讀者們前往卡帕多奇亞(Cappadocia)地區

 

[後記]: 原始數據均依Wiki百科所提供的

             [https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A3%89%E8%8A%B1%E5%A0%A1]

Wiki百科對地形中陳述的žžž碳酸鈣瀑布žžž含鈣量也從576.8毫克/升降至376.6毫克/升。意指每公升的水中有499.9毫克的碳酸鈣沉積。每日1 /s的水流量即有43191克沉積量,石灰岩的平均密度是1.48g/cm3。鑒於每日平均水流量高達465.2/s,即可沉積面積達13584平方公尺;理論計算顯示,高達4.9平方公里的面積一天可以沉積1毫米的厚度。』是怎麼一回事呢?說得拉里拉雜的,其實內容就是:

(1) 先釐清每升從地底湧出至棉堡的溫泉水會析出的碳酸鈣質量:

      筆者在先前已敘明:水中游離的碳酸()&鈣離子濃度乘積一旦超過特定溫度的Ksp值後,過量的部分就會以固體沉澱析出,以使剩餘的游離的碳酸()&鈣離子維持在飽和上限之內--也就是濃度乘積小於或等於Ksp。所以,Wiki百科中所說的žžž含鈣量也從576.8毫克/升降至376.6毫克/žžž』就是指每升溫泉水中超過溶解度上限的200.2毫克(= 576.8 – 376.6)的鈣離子將以碳酸鈣的固體沉澱離開原來的溫泉水。從200.2毫克的鈣(離子)換算成碳酸鈣,是一段很簡單的數學式。

   化學上所稱的1莫爾(mili-mole)(離子)質量為40.0781莫爾的碳酸鈣質量為100.0869所以,從200.2毫克的鈣(離子)換算成碳酸鈣就相當於是[(200.2/40.078)x(100.0869)] = 499.96前面算術式中的”/”是除號”x” 是乘號

(2) 每天從地底湧出至棉堡的溫泉水總量():

      Wiki百科陳述的是:『每秒流入棉堡的溫泉水量達465.2』,所以一天總量=(465.2)x(24)x(60)x(60)=40,193.28

(3) (1)& (2)算出每天從地底湧出至棉堡的溫泉水能析出的碳酸鈣質量:

      按照剛才獲得的每升會析出碳酸鈣沉澱499.96就等於每天有(499.96)x(40,193.28)=2.009x107克的碳酸鈣由於1000=1公克這個數字就等於2.009x104公克的碳酸鈣

(4) 藉由已知的碳酸鈣密度(每立方公分的體積所含有的碳酸鈣質量)核算出(3)中的碳酸鈣體積:

      形成棉堡石灰岩時的密度是每立方公分為1.48公克2.009x104公克的碳酸鈣就能提供總體積達13,577.73(=2.009x104/1.48)立方公分的石灰岩

(5) 根據體積(=xx)除以面積(=x)就是厚度,計算出流經棉堡的溫泉水每天能讓石灰岩增加的厚度

由於棉堡石灰岩區總面積約0.432平方公里(=2.7x0.16),這個數字換算成平方公分的話,就等於4.32x109平方公分。所以每日能增加的石灰岩厚度=(13,577.73立方公分/4.32x109平方公分)=3.143x10-6公分換算成一年的增加量的話約略是(3.143x10-6公分)x365=1.15x10-3公分=0.0115毫米(mm)給您一個參考數字,中國四川黃龍地區的石灰華沉積速度約為每年4毫米(mm)遠比棉堡的增厚速度快上348倍左右! [請參閱: http://www.h2friends.com/whisper/article2/k7cn06.html]

 

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