1. 巖溶洞穴的成因
地質詞典(壹)［1］及任美鍔等［3］在相關洞穴定義的論述中，都簡略地進行過巖溶洞穴成因的表述。總體可概括為:地下水(起初應該包括地表水)沿著巖石的裂隙或層面對可(易)溶性巖石進行化學溶蝕，在溶蝕的基礎上產生機械崩落，使巖石內部形成溶蝕空間。顯然這樣的表述凸顯了“水”、“可(易)溶性巖石”、“裂隙”或“層面”，是產生巖溶洞穴必不可少的三個基本條件。化學溶蝕或機械侵蝕，則是對巖溶洞穴成因機制的理論詮釋。
任美鍔等［3］在進壹步總結了目前國內外，對巖溶洞穴成因基本動因爭論的幾種觀點後，提出主要有以下幾種觀點:①基本動因是溶蝕作用和侵蝕作用;他們認為，在地下水面以下主要是溶蝕作用，地下水面以上更多的是侵蝕作用。②地下水面上下都是溶蝕作用形成的。③少部分學者認為洞穴主要是侵蝕作用形成的;他們認為水流在流動時往往形成湍流，這種湍流作用逐漸對碳酸鹽類巖石進行挖蝕作用。④認為洞穴形成的基本動因是混合溶蝕作用。［3］
對於以上觀點任美鍔等認為:“上述洞穴成因的爭論者都有事實根據，但都存在著局限性、片面性。其實洞穴成因是多種多樣的，是在不同空間(不同水動力帶)、不同時間(巖溶發育的不同時期的各個發展階段)以及不同地球動力作用(溶蝕作用、侵蝕作用、重力作用和混合溶蝕作用)疊加的結果。也就是應考慮到區域自然地理條件、巖溶類型、地質歷史以及巖溶發展的持續和間斷之間相互配合的過程。”［3］
可以看出，以上爭論是基於巖溶化進程中的外因展開的，也就是爭論外在的不同地質作用、地質條件對巖溶進程的影響。並且都是以水對“整個”巖石(巖體)的總體作用為出發點，並沒有涉及巖石的結構、構造等微觀特征，來進行深層次的觀察、研究。這種以“整個”巖石作為研究對象的思維，或許是受到長期以來，將碳酸鹽巖作為壹種簡單(結構、構造上)的、化學沈積成因的巖石的影響，對巖溶化進程簡單地從巖石的整體出發，來進行觀察、研究的結果。
20世紀50年代末至60年代初，隨著全球石油工業的需求，創立了石灰巖結構-成因理論。該理論認為:“……石灰巖的結構、構造比碎屑巖類的還豐富，特別是它的顯微結構、顯微構造更是豐富多樣。”［17］也就是說，在石灰巖內部有著豐富多樣的“顆粒”，而在這些顆粒內部以及顆粒與顆粒之間，又存在著復雜多樣的孔隙和裂隙等。如果把這些復雜多樣的原生顯微結構、構造，放在與宏觀肉眼可見的斷層、節理、裂隙、層面等，同等重要的位置上來進行思考，或許將會在巖溶洞穴成因機理研究中，得到壹種全新的觀念、理論。
對以上述及的宏觀可見的節理、斷裂、裂隙等，本書將不進行進壹步深入的討論、敘述。這裏只討論、敘述前人未涉及或涉及極少的，巖石內部大量存在的原生顯微結構、顯微構造及顯微孔隙等對巖溶洞穴成因的影響。
2. 巖溶洞穴石灰華的成因
壹般認為巖溶洞穴石灰華的成因是化學沈積的。也就是過飽和的碳酸氫鈣或碳酸鈣溶液，在環境發生改變的情況下，發生了化學沈澱，導致石灰華的沈積。
任美鍔等提到:“其物質來源是含有碳酸和其他酸類的水，流經石灰巖裂隙時，溶得多量的碳酸氫鈣，成為飽和溶液進入洞內，由於洞內氣溫和氣壓條件的改變，溶液中的CO2蒸發失散，便發生碳酸鈣結晶的沈積……。”［3］
張英駿等提到:“洞穴碳酸鈣是由洞穴碳酸鈣過飽和的水流沈澱產生的，也可由蒸發引起。沈澱的速度在化學條件和物理條件相同的情況下取決於水-空界面面積的大小，界面越大，沈積的速度越快，……溫度的增高也能加快離子擴散並使CO2溶解度降低，使沈澱速度增大。”［4］
地質詞典(三)提到:“是石灰巖裂隙溶洞中地下水的化學沈積物……”［5］又提到:“……是地下水或地表水經蒸發而成的碳酸鈣沈積。”［5］
［美］G.V.奇林格等指出:“(石灰華的)洞穴沈積主要由洞穴水的無機作用生成的。在這些巖石類型中，它們的結構和形狀類型都是受沈積地點的地貌所控制。後來生成的碳酸鈣位於先生成的碳酸鈣沈積之上。”［18］
［美］H.布拉特、G.V.米德頓、R.C.穆雷等指出:“像(石灰華中的)鐘乳石、石筍等這些沈積的生成機理至少有兩種:①滲濾於碳酸鹽巖中的並溶解碳酸鹽的雨水的蒸發作用，可使碳酸鈣在洞的頂部和壁上沈澱。②當水從地表向洞穴內部運動過程中，其CO2分壓發生變化……結果，它就失去CO2，並使碳酸鈣在洞穴中沈澱下來……這種由於水的CO2分壓變化而引起的碳酸鈣的沈澱作用，可能是更為普遍的機理。”［14］
以上石灰華成因的描述，都認為是由過飽和(或富含)碳酸鈣(或石灰質)的溶液，經蒸發沈澱而成，其理論基礎是現代化學的物質沈澱理論。成分上都是主要由碳酸鈣(文石或方解石)組成。如果按照化學沈澱理論，地球上化學沈澱物質，應該受到地心引力的影響。沈澱物質在沈澱過程中，應該由下至上按先後順序，層層疊加形成。正常情況下其間不應有空洞或空隙出現，更不會出現沈積物，向上或向斜上方延伸的“反重力沈積”現象。
但從野外長期觀察到的事實發現，巖溶洞穴中有許多石灰華沈積物單從形態上看，常常具有向上方、斜上方、四周延伸沈積的現象。筆者將這些現象稱為“反重力沈積”現象。這種“反重力沈積”現象，是無機化學物質沈澱理論，所不能圓滿解釋的。但如果用生物成因的觀點來解釋“反重力沈積”現象，那麽各種復雜形態石灰華的成因，將會得到符合客觀的圓滿解釋，問題就變得十分明了和簡單。