大理石洞穴是天然岩层，弯曲的墙壁上覆盖着旋转的矿物图案。它们坐落在卡雷拉将军湖（General Carrera Lake）的岸边，卡雷拉将军湖是智利南部的一个冰川湖。湖水淹没了洞穴，碧绿的湖水使洞穴充满了蓝色的光芒，赋予它们一种空灵的外观。
大理石洞穴非常光滑，看起来就像是用冰淇淋勺挖空的。但这些洞穴是由于湖水的缓慢作用而形成的，湖水溶解了岩石中的矿物质，直到墙壁崩塌。研究人员认为，这种情况发生在过去 10,000 至 15,000 年间，当时冰川从该地区退缩，岩石暴露在风化之下。
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“冰川消退后，湖泊就形成了，这就是雕刻[洞穴]的过程开始的时候，”弗朗西斯科·埃尔韦·阿拉曼智利安德烈斯贝洛国立大学地质学教授、美国地质学会荣誉会员告诉英国广播公司2019年。
洞穴中的石头最初是石灰岩，一种由碳酸钙组成的沉积岩。但埃尔韦·阿拉曼说，在洞穴打开之前，它在高温和高压下变成了大理石，这是一种变质岩。他说，石灰岩是世界上最易溶解的岩石之一，这意味着它们极易受到水的侵蚀。
最初的石灰岩形成于比今天的智利更靠近赤道的地方，并在数百万年前向南漂移。埃尔韦·阿拉曼说，它围绕地球移动。这次磨砺之旅使地壳变得混乱，岩石被埋得很深，以至于它们暴露在 570 至 750 华氏度（300 至 400 摄氏度）的高温下。加上板块运动的压力，这种热量使石灰石重新结晶成灰白色的大理石，并在石灰石中捕获杂质的地方产生棕色和黄色岩石的波纹。
“当岩石经历变质时，就会形成新的矿物质，”埃尔韦·阿拉曼说，他指的是大理石内的棕色和黄色矿脉。
大理石洞穴中水面的反射产生了令人惊叹的图像，这些图像根据光线和水位而变化。水的绚丽蔚蓝颜色归功于冰川淤泥，也被称为“岩粉”。这种细石粉吸收最短波长的光- 紫色和靛蓝 - 主要将浅蓝色和绿色的光反射回表面，使水呈现出绿松石色。 （水吸收较长波长的光，从而产生红色、橙色和黄色。）
碧绿的海水看起来像热带海洋，但它的冰川起源意味着它是冰冻的。
据旅游网站称，大理石洞穴只能通过水路进入，最好乘坐皮划艇探索，游客可以在弯曲的墙壁上蜿蜒进出猛扑巴塔哥尼亚。
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