济源王屋山风景名胜区岩溶发育概况暨旅游开发前景.docx

济源王屋山风景名胜区岩溶发育概况暨旅游开发前景胡斌 , 尹国勋 , 齐永安 , 赵同谦 , 李栋臣(焦作工学院 ,河南 焦作454000)摘 要 :该文简要概述了济源王屋山风景名胜区水洪池景区内的地貌 、水文地质和石灰岩溶洞的发育特征 ,讨论了本区溶洞的分布规律 、成因及演化历史 ,并对本区溶洞资源和综合风景旅游资源 的开发前景进行了简要评价 。关键词 :岩溶洞穴 ;王屋山风景区 ;寒武系灰岩 ;风景旅游资源评价中图分类号 : P642. 253 ,X14文献标识码 :B济源王屋山风景名胜区相传是愚公故乡 ,它地处河南省西北隅 ,北依巍巍太行山 ,与山西省毗邻 ,南临黄河 ,与古都洛阳隔河相望 ,东接华北大平原 ,位于中华民族文化发祥地 ,历史悠 久 ,风光秀丽 ,文化灿烂 ,集自然景观和人文景观于一体 ,属国家级重点风景名胜区 。区内除千古流传的道教文化古迹外 ,自然景观资源十分丰富 。位于王屋山风景名胜区东 北部的水洪池景区 ,集洞景 、山景和水景于一体 ,真可谓本区自然景观之独秀 。本区溶洞发育于距今 500 Ma 前的寒武纪地层中 ,属断裂带岩溶洞穴 。在距今 70 Ma 前的 燕山期构造运动的基础上 ,后经多次断裂活动及长期的气温变化和水的侵蚀等作用 ,形成了一 组以北西向为主 、大小与形态各异的混合成因型溶洞 ,是我国目前已知形成地层时代较早且海拔最高的天然溶洞 。目前已探明可供游览的溶洞有天仙洞 、仙果洞 、蝙蝠洞 、迷宫洞 、龙宫洞和 宝塔洞等 ,洞内岩溶景观多姿多彩 ,千奇百态 ,各具特色 。本文仅就该风景区溶洞的发育特征 、 分布规律 、成因特点和开发前景作一简要介绍 。1 地质地貌概况1. 1地层收稿日期 :2000- 08- 18 ;修订日期 :2000- 09- 01作者简介 :胡斌(1952 - ) ,男 ,湖北武汉市人 ,1975 年毕业于焦作矿业学院地质系 ,教授 ,现任焦作工学院资环系主任 ,从 事地质学、痕迹学和环境科学的教学和研究工作 1第 4 期胡 斌等 :济源王屋山风景名胜区岩溶发育概况暨旅游开发前景263景区内主要发育震旦系中统和寒武系 。震旦系中统是一套碎屑岩系 ,与下伏上元古界平行不整合接触 ,厚 80360 m 。寒武系中 、下统由碳酸盐岩组成 ,夹细砂岩 、粉砂岩和泥岩或页岩 ,总厚 480570 m ,广泛 分布于全区 ,与下伏震旦系平行不整合接触 ,自下而上划分为 :馒头组 ( C1 m ) 、毛庄组 ( C1 mz ) 、 徐庄组 ( C2 x) 和张夏组 ( C2 z) 。上寒武统主要分布于西北部 ,多位于山顶上 ,岩性以深灰色 、灰 色厚层状 、块状微晶白云岩 、白云质灰岩和鲕粒白云岩为主 ,夹有褐灰色 、灰色薄 中厚层状泥 质灰岩和竹叶状灰岩 。厚度一般 200 m 左右 。1. 2 构造背景景区在区域构造上属秦岭纬向构造带北侧 ,受山西板块和华北板块相互挤压和扭动的影 响 ,褶皱和断裂都比较发育 ,造山运动经历了五台期 、吕梁期 、阿森特期和燕山期等四个大的发展时期 。控制本区溶洞形成的构造运动为燕山期 ,发生在距今 13665 Ma 年间 。推断本区溶 洞最早发育时期开始于距今 3 . 2 Ma 年前 。这期构造运动使震旦系至侏罗系发生了褶皱和断 裂 ,形成一系列北西西向的褶曲和断裂构造 ,从而在本区产生了较大的水洪池背斜 、羊圈底庙 和天台山正断层 ,使勘查区内显示一组呈 280300延伸的阶梯状正断层 ,倾向北东 ,倾角 7075。1. 3 地貌及水文水景概况(1) 地貌特征 :本区因受多期构造运动的影响 ,形成了许多断裂隆起的石灰岩山地 ,海拔高 度在 6001 350 m 间 ,经受长期的风化剥蚀和强烈的侵蚀作用 ,以致形成了悬崖陡峭的群峰山 脊和深谷沟壑 ,到处可见断崖飞瀑 、幽谷清泉 。区内西北部的胡板岭和东南部的走马岭构成两大山体 ,中间被梁树沟和马山沟两大深谷切割 ,与两岭两沟相伴 ,形成群峰层恋叠嶂 、深谷幽溪 、植被繁茂 、景色奇丽的自然地貌景观 。 (2) 气象及水文概况 :本区属温带大陆性高山气候 ,冬冷夏凉 ,四季分明 ,气候宜人 。年平 均气温低于 10 ;年降雨量 700800 mm ,夏秋季雨量较多 ,冬春季雨量稀少 ;年平均水面蒸发量 700 mm ,陆面蒸发量 675 mm ,气候多干旱 。景区山区河流主要有石板河 、蟒河经过 ,梁树沟和马山沟常为小溪 ,均为黄河支流 。因受 构造运动影响和河流冲蚀 ,区内地形被强烈切割 ,断裂与裂隙十分发育 ,水文地质情况比较复杂 ,地下水类型为基岩孔隙水 、裂隙水 、岩溶地下河和松散沉积物孔隙水 ,主要由降水补给 。2 溶洞景观及沉 (堆) 积物特征2. 1洞体大小及岩溶景观特征(1) 天仙洞 :位于水洪池村东北部约 600 m 处的龙珠峰山坡上 ,因地处高位 、洞内仙境如画 而得名 。洞口海拔高度 1 200 m ,洞深近 45 m 。现已查明三个洞厅 ,彼此连成串珠状 ,分属三个 不同高度层位 ,游览洞长约 200 m 。洞内各种形态的石钟乳琳琅满目 、多彩多姿 ,有杆状 、乳状 和盾状 ,还有石笋 、石柱 、石帘 、石幔 、石瀑 、石花 ( 葡萄状碳酸钙球) ,洞壁的溶沟 、混合溶蚀窝 穴 、流痕 、钙华和钙壳层等也俯首即拾 ,随处可见 。(2) 仙果洞 :位于水洪池村北 3 km 的胡板岭山脚下 , 海拔 1 160 m 。洞体长 30 多米 , 宽12 . 5 m ,高 15 . 8 m 。洞底内侧流石坝 (边石坝) 溶坑异常发育 ,形如梯田 ,常年积水如潭 ,平镜澄 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 河南地质第 18 卷264澈 ,并在坑壁和坑底发育大量菜花状碳酸钙球 ,俗称“仙果”,此洞因而得名 。洞顶高悬灌丛状卷曲石钟乳 ,绵延回旋如蛟龙腾云姿肆一般 。洞壁洞沟与倒石芽或板状石钟乳相间排列 ,层层 叠置 ,并点缀小型宝塔式石钟乳 。洞底外侧的钙壳层上布满形态奇巧的新月形小溶坑 ,亦如龙 鳞覆披 。全洞显示出一罕见奇特的岩溶景观 ,蒙上了“仙女采果饮泉”的灵异色彩 ,流传百世 , 山人皆知 。(3) 仙人洞 :位于水洪池村北约 1 . 5 km 的山腰中 ,于天仙洞与仙果洞之间 ,上接仙人桥 ,下 通石板河 ,海拔高度 1 000 m 左右 。洞口掩匿于悬崖陡壁的翠木碧藤之中 ,仰可望虎岭 ( 胡板 岭) 峻姿 ,俯可览幽谷清泉 。洞口环侧有林立之尖峰峭石 ,修长奇秀 ,森然成群 ,或垂首沉思 ,或 凝眸远眺 ,是为“仙人粹谷”。仙人洞洞体曲折盘旋 ,分支生岔 ,宽窄不一 ,大致方向沿西南倾 下 ,现已探明洞长 200 m 未到尽头 ,洞内散布有乳状 、齿状 、杆状石钟乳 ,小型石瀑 、石柱和粗石笋群以及各种洞壁溶沟 、石片 、窝坑和壁面石花 。洞内潺潺水流不绝 ,或聚成深潭 ,或流为小 溪 ,在静水面上或洞底湿沙泥层上可见到闪闪发光的方解石晶体薄膜 ,科学上称之为“石冰”。 洞内的水流与滴渗声淙淙叮咚 ,潺潺响然 ,似“仙乐齐奏”,古人由此谓之“仙人洞”。雨季之时 , 洞内泉水自洞口涌然奔流 ,沿绿苔奇石的溪谷腾跃而下 。由于溪谷狭窄而深陡 ,大小石块陈杂 溪道 ,形成了独特的溪流和瀑布 ,与沿路的山树野茸相映成趣 ,构成一幅独具韵味的山水石树图 。因而仙人洞的洞内外自然景观代表了水洪池景区的另一大特色 。(4) 蝙蝠洞 :又名凤凰洞 ,位于水洪池村西南约 3 km 处 ,海拔 1 000 多米 ,洞体时而宽大 ,时 而狭窄 ,弯弯曲曲 ,枝状分岔 ,探测最长一支洞道 150 m 。洞顶零星分布小型杆状石钟乳 、石柱 和石瀑 ,内部发育葡萄状和菜花状黑石花 (系碳酸钙球被有机质浸染而成) 。白天 ,蝙蝠成串挂 在洞顶 ,入夜 ,蝙蝠成群结队飞出洞口 ,因而得名 。夏日洞底潺潺流水 ,径流不息 ,该洞位临险 壑之上 ,周围翠峰相连 ,山恋起伏 ;洞外芳草如茵 ,密林满布 ,行则有青松落荫幽径之趣 ,望则见 高霞映峻峰之奇 ,真可谓“窈窕以寻壑 ,崎岖而径丘”。整个洞景与山色浑然一体 ,幽深辽远 。 (5) 迷宫洞 :位于水洪池村西南约 200 m 的大池村旁 ,洞道全长数百米 , 洞体一般宽 23 m ,高 1 . 52 m ,时有袋状斗室与狭道通络 ,洞内发育小型枝管状和盾状石钟乳 ,洞底常有小 溪径流 ,大小洞道曲折徊旋 ,分岔交错 ,宛如迷宫一般 ,故名迷宫洞 。(6) 龙宫洞 :位于梁树沟东北约 250 m 处 ,洞口在峰腰北侧 ,发育在中寒武统张夏组厚层灰 岩中 。洞体走向为北西向 ,呈三洞相连的串珠状分布 ,三洞由廊道相连 ,洞内发育石塔 、石笋 、 石钟乳 、壁石花 、石幔和石帘等 。洞顶部平坦 ,发育少量石帘和石钟乳 ,可见石帘塌落的痕迹 。 洞顶及洞壁可见走向 290110、350170的两组裂隙 ,以前者为主 。(7) 宝塔洞 :宝塔洞洞口位于走马岭东端陡坡中部 ,中 厚层张夏灰岩之中 。主洞长约 30 m ,宽约 20 m ,高约 25 m ,四壁峭立 。西壁 (290方向) 有两个近乎平行的附洞 ( 附洞 1 、附洞 2) , 高于主洞底 2 m ,由约 60斜坡与主洞底相连 。主洞洞底大部分平坦 ,西侧洞底有两条大型边石坝 ,西南洞壁发育大型石幔 ,坡面发育小 石笋 。廊道发育石帘 、石钟乳 、石笋 ,南壁发育石钟乳 ,洞内东壁发育边石坝 ,底部发育石笋 。 洞顶北部发育鹅管和小型石钟乳 。四壁发育石花 。洞内沉 (堆) 积特征岩溶洞穴是赋存于地壳中的结构复杂的空间 。它是岩溶地下水沿断层 、裂隙溶蚀和侵蚀 扩大的结果 。固态 、气态和液态的岩溶物质在溶洞中迁移和沉积 ,形成有特色的岩溶景观 。根2. 2 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 4 期胡 斌等 :济源王屋山风景名胜区岩溶发育概况暨旅游开发前景265据龙宫洞内洞穴沉 (堆) 物的物质成分及其成因 ,可将其沉 (堆) 积划分为三个大类 :(1) 化学沉 (淀) 积 : 溶洞所在地层被抬升后 ,地下水位下降而处于包气带 ,在渗流水作用 下 ,岩石中的碳酸盐矿物被淋溶产生溶洞次生化学物质 。这些次生化学物质主要有滴水沉积 、 流水沉积和凝结水沉积 。滴水沉积 :洞内发育在龙宫洞第三洞和宝塔洞的石笋 、石钟乳 、石塔 、石柱等和发育在第二洞滴水处的石蘑菇均属此类 ,为重力水化学沉积 。发育在洞顶的石钟乳 、石莲和附洞中的鹅管 石钟乳 ,一般均沿 290110裂隙分布 ,也有沿 350170发育的石钟乳 ,但规模较小 。洞底石 笋 、石蘑菇的分布则与前述石钟乳等的展布方向和位置相对应 。在洞高不大时 ,石钟乳和其下 相对应的石笋相连 ,形成石柱 。流水沉积 :发育在宝塔洞洞口 、附洞中和龙宫洞廊洞 、第二洞和第三洞洞壁上的石幔 、石帘等壁流石类 ,也为重力水沉积 ,因流水差异而形态各异 。廊洞中的球状流石 、第二洞中的边石 坝 、除第一洞外各洞中的钙华层等则为底流沉积物 。凝结水沉积 :宝塔洞附洞 4 中和龙宫洞第三洞南侧洞壁上发育良好的石花群 、豆状钙球等 属此类沉积 。裂隙渗水及溶洞水使洞内积水 、潮湿 ,在季节变化及蒸发的交替作用下 ,细小的 水珠在岩壁上凝结 ,形成次生化学沉积而成 。(2) 溶洞崩塌堆积 :溶洞形成后 ,顶部临空 ,在重力作用和裂隙 、渗水配合下崩塌 。宝塔洞 主洞中央 、主洞入口处及龙宫第一洞 、廊洞 、第二洞 、第三洞均有这种堆积 。塌积物由大小不等 的碳酸盐岩碎块为主及破碎的钟乳石 、石莲和石笋碎块组成 。碳酸盐岩碎块大小不一 ,棱角 状 ,无分选和磨圆 。第一洞塌积物锥底部块体粗大 ,上部为经天窗落下的碎屑和树叶 。(3) 流水机械沉积 :在龙宫洞 ,该类沉积主要是由地表水携带的粘土和碎屑物质经断层 、裂 隙在洞内的沉积 。它包括粘土沉积和砂质沉积 ,前者为黄褐色 ( 少量为褐灰色) 薄层状钙质粘 土沉积 ,未固结或半固结 。局部含钙质结核 ;后者为砂质沉积 ,主要为中 、粗粒砂质沉积 ,钙质 半胶结 ,手抓为松散砂粒 。从上述各洞穴岩溶景观来看 ,本区溶洞主要发育石笋类溶蚀沉积物和石花沉积物 ,其次是 石幔 ,而洞顶悬挂的大型石钟乳不太发育 ,这可能与本地区特定的水文地质条件有关 。3 本区溶洞分布规律及成因3. 1溶洞分布规律景区内溶洞均发育于可溶碳酸盐岩类岩层中 ,其中多见于中寒武统张夏组亮晶鲕粒灰岩 中 ,地层发育完整时 ,可见有三层溶洞 ;中寒武统徐庄组泥晶灰岩或泥晶灰岩夹泥质条带岩层中偶见溶洞 ;而下寒武统辛集组 、馒头组及毛庄组多碳酸盐岩与非碳酸盐岩互层岩类 ,且有越往底部非碳酸盐岩类所占百分比越高 ,一般构成区域含水层的隔水基底 ,仅馒头组中灰岩夹层 多时 ,发育小型溶洞 。溶洞严格受东秦岭纬向构造带北缘的断裂控制 ,其空间展布有明显的方向性 ,即溶洞均位 于走向 29075的阶梯状正断层组附近 。如位于 F1 断层的龙宫洞 、F2 断层的宝塔洞和 F3 断层的仙果洞 ,溶洞多位于断层上盘某一距离内的裂隙发育带中 ,远离断层溶洞少见 。 洞体大部出露于河谷或干沟两侧 ,呈悬挂式 ,少数出露于山顶陡壁外缘 。所有溶洞均高于 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 河南地质第 18 卷266当地河水面 ,可见它们是古岩溶洞穴 ,有的只是在古岩溶溶洞基础上进一步发育 。溶洞出露标高多为 750850 m 左右 ,少数可能为 1 0501 150 m ( 尚待进一步标定) 。现据溶洞出露高程 与华北 、山西地区的地文期及剥夷面高程作一对比 (表 1) 。表 1 本区夷平面和溶洞层高程与邻区对比表Ta ble 1 The correlation of the elevation bet ween the planation surface and karst cave layer in this area and a djacent areas汾河期由表 1 可知 ,区内最早溶洞发育时期相当于上新世的唐县期 ,而溶洞发育的主要时期可能在早更新世汾河期 。就所查明的溶洞其规模均属中小型洞穴 ,洞体形态均为沿层面发育的单一廊道式水平溶 洞 ,少数发育有支洞 ,支洞发育方向与主干断裂呈 30的二组裂隙组有关 ,支洞延伸较短 ,最终 多为粘土类土充填 。个别溶洞见有竖井与地表相通和落水洞与下层排水空间相连通 ,存在着 垂向水力联系 。总体来看 ,落水洞 、漏斗 、竖井等纵向岩溶形态不发育 ,大气降水主要沿垂直裂 隙节理渗透 ,并沿层间裂隙渗流 ,局部地段可沿溶洞集中排泄 。3. 2溶洞成因分析溶洞是地下岩溶地貌的主要形态 ,是地下水流沿可溶性岩层的各种构造面 ( 如层面 、断裂 面 、节理裂隙面) 进行溶蚀及侵蚀作用所形成的地下洞穴 。可见可溶岩的存在是岩溶形成的物质条件 ,常年具有侵蚀性水的流动 ,才能不断地溶蚀 、侵蚀可溶岩 ,扩大空间构成溶洞 ,本区溶洞正是满足上述条件下形成的 。(1) 形成溶洞的物质条件 碳酸盐岩 :本区广泛发育有碳酸盐岩类岩石 ,不同时代地层 中的碳酸盐岩 ,它们的矿物成分 (方解石 、白云石和酸不溶物 SiO2 、R2O3) 的重量百分比 、化学成 分( CaO 、MgO) 的含量 、结构组分 (亮晶 、泥晶 、细粒 、中粒) 的不同影响着它们对碳酸盐岩的溶解 度和溶解速度 ;不同时代地层的岩层组合特征 (地层岩石类型及其厚度比例) 、配置格局 ( 不同 岩石类型的组合形式 、连续 、夹层 、互层 、间层) 影响岩溶的发育程度 。据所测剖面 ,结合前人在 邻区工作成果 ,将有关地层中碳酸盐岩石化学成分成果汇总于表 2 中 。表 2 碳酸盐岩类岩石化学成分表Ta ble 2 The lithochemistry composition of carbonate rocks wB/ % 地层相对溶蚀度 Kv相对溶解度 Kcv CaO MgO CaO/ MgO 酸不溶物上寒武统凤山组张夏组 徐庄组 毛庄组 馒头组 辛集组0 . 460 . 641 . 270 . 191 . 200 . 470 . 530 . 690 . 990 . 840 . 9027 . 7547 . 3046 . 7850 . 9640 . 1532 . 8819. 206 . 351 . 821 . 100 . 648 . 592826466349 . 51. 9613 . 206. 2924 . 9721 . 04中寒武统下寒武统 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.地 质时 代地 文 期夷平面高程(m)本区溶洞层高程(m)山 西华 北山 西本 区第 四 纪Q2湟水期 汾河期 唐县期 太行期湟水期唐县期 吕梁期7009001000120075085010501150Q1500650第 三 纪N28501350N116001700第 4 期胡 斌等 :济源王屋山风景名胜区岩溶发育概况暨旅游开发前景267由表 2 可知 : 下寒武统自下而上 CaO 含量逐渐增加 、MgO 含量逐渐减少 ,CaO/ MgO 比值急剧升高 。 中寒武统 CaO 、MgO 含量趋于稳定 ,CaO/ MgO 比值下降 。 上寒武统 CaO 含量 明显下降 、MgO 含量显著升高 , CaO/ MgO 处于最低值 。 中寒武统张夏组厚层状亮晶灰岩的酸不溶物值最低 ,相应 Kv 、Kcv 值最高 ; 下寒武统毛庄组的泥晶灰岩两者都居中 ; 上寒武统凤山组酸不溶物相对较高 , Kv 、Kcv 值最低 。 下寒武统至中寒武统下部的岩层为碳酸盐岩与非碳酸盐岩组合 ,且属互层或夹层形式 ,其中非碳酸盐岩厚度大于碳酸盐岩 ,前者约占 60 % ,后者占 38 % ;中寒武统及上寒武统为纯碳酸 盐岩与不纯碳酸盐岩组合 ,连续式 。由上分析可知 ,区内下寒武统至中寒武统下部的碳酸盐岩与非碳酸盐岩组构成区域地下水的隔水基底 ,其上的中寒武统厚层亮晶张夏灰岩最具备有形成溶洞的物质条件 。(2) 碳酸盐岩的透水性 :透水性是指岩石透过水的能力 ,主要取决于岩石中孔隙与裂隙的 发育程度 ,这样才能使外界水流通过孔隙和裂隙渗入可溶岩石的内部 ,进行不断地溶蚀和侵 蚀 ,不断地扩大空间形成溶洞 。本区碳酸盐岩孔隙度甚低 ,对溶蚀毫无意义 ,风化裂隙仅发育 于岩层浅部对地表岩层有影响 ,只有断裂及构造裂隙对地下岩溶的形成有意义 ,尤其是张性断 裂 ,岩体较破碎 、裂隙宽大 、透水性强 ,有利于岩溶发育 ,一般上盘岩溶发育程度较显著 。结合 区内构造特点 ,断裂构造发育都属于张性断裂 ,有利于水流对深部可溶岩溶蚀 ,故所发现的溶 洞均在断层附近 ,且其走向与构造线方向一致 ,多见于断层上盘 ,断裂外带中是一例证 。(3) 水的溶蚀性和流动性 :水的溶蚀性主要决定于水溶液的成分 ,含有碳酸的水 ,对碳酸盐 岩的溶蚀能力比纯水大得多 ,水中含有游离 CO2 的侵蚀性水对碳酸盐岩的化学反应式为 :Ca2 + + 2 HCO -CaCO3 (方解石) + CO2 + H2OCaMg ( CO3) 2 (白云岩) + 2CO2 + H2O3Ca2 + + Mg2 + + 4 HCO -3上述反应是可逆的 ,要反应持续向右进行 ,则水中要保持一定浓度的 CO2 ,则需外界接触大气富含 CO2 的水不断地流入可溶岩中使溶蚀作用不断进行 ,否则水溶液中 Ca2 + 、HCO3 - 达 到过饱和状态反应则向左进行生成 CaCO3 沉淀 ,溶蚀终止 。而本区气候是属中温带 、亚湿润 、 亚干旱地区 ,多年平均降水量为 700800 mm ,干燥度 1 . 2 。地貌单元为构造侵蚀中山区 ,地表 植被发育 、可溶岩广泛裸露 ,降水能直接或间接下渗持续补给地下水 ,对可溶岩进行溶蚀 。据 在龙宫洞采集的水样分析表明 : 水化学类型属重碳酸 、硫酸 镁 、钙型水 。 水中的 Ca2 + 、 HCO3 - 含量高 ,而 p H 值低表征水流是属开放系统 。 RCa / RMg比值为 0 . 44 ,表明该水在渗流中 有大量的 CaCO3 沉淀 ,从而使 RMg RCa 。 经计算方解石饱和指数 S IC , 白云岩饱和指数 S ID 均小于 1 ,表征水与 CaCO3 和 CaMg ( CO3) 2 均处于非饱和状态 ,反应向右进行 。(4) 溶洞发育史 :由龙宫洞洞内景观分析 ,洞顶因崩塌呈叠板状已无法确认是否存在天锅 与流痕 ,但局部见有溶蚀天沟 、洞壁发育有边槽 、洞底有石盾 ,足以说明洞穴初始阶段处于饱水带中且属流入型溶洞 ;而洞壁底部见有边槽也说明溶洞发育经历过地下水面阶段 ;洞口发育的 边石坝 ,目前仍有少量水流出 ,表明洞体抬高后 ,水量减少 、流速变缓 、径流距离较长 、水中含碳酸钙饱和度高的化学沉积产物 ,但经所取水样分析计算现代洞穴水饱和指数小于 1 ,说明这些 流石坝不是现代岩溶水化学沉积的 ,洞体后部有粘土沉积物且其上发育有薄层钙板 ,说明此时溶洞是处于岩溶地下水的季节变动带中 ,雨季时洞内水量较大 ,溅水至石壁形成石花 ,旱期时 , 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 河南地质第 18 卷268洞体接近或高于地下水面 ,处于毛细带中 ,使洞体粘土层上形成钙板和洞壁石花进一步发育 。区内溶洞层的多次出现 ,洞内景观表征了饱水带 、地下水位带 、包气带产物的存在 ,洞内化 学沉积物与粘土并存 ,代表了岩溶发育的多阶段性 ,气候变迁的多旋回性 。就华北地区燕山运 动 (第三幕) 后秦岭整体隆起 ,本区位于秦岭构造带北缘 ,其间的断裂构造近期仍有活动 ,这些 特征与溶洞发育的阶段性 ,溶洞出露高程与地文期夷平面标高一致 ,故推断溶洞最早发育时期 ,大致相当于上新世唐县期 ,而溶洞发育的主要时期可能在早更新世汾河期即第二岩溶期 。3. 3 溶洞延展分析在具备岩溶发育的基本条件下 ,溶洞延展主要受断裂构造控制 ,其延展方向与构造线方向 一致 ,因碳酸盐岩裂隙发育的不均匀性 ,所以在张性断裂断层带附近 ,尤其是上盘断裂中带 、外 带裂隙密集易形成溶洞 ,当然还需考虑碳酸盐岩的出露面积及产状 、地形条件 、水文网切割程度等 。当碳酸盐岩出露面积广 ,地形相对平坦 、使降水量易入渗且量大 ,有利于地下水对可溶 盐岩溶蚀 ,进入岩层中的地下水通常沿岩层倾向顺层流动 ,倾角大则侵蚀为主 ,倾角小溶蚀为 主 ,当周围有水文网存在时 ,则水流顺裂隙偏转 ,向水文网方向侵蚀 、溶蚀 ,所以溶洞的延展应 根据具体条件 (构造 、地形 、水文 、岩性) 具体分析而定 。4 溶洞的开发前景4. 1溶洞资源评价水洪池景区石灰岩溶洞十分发育 ,分布广泛 ,各具特色 。已知洞穴有蝙蝠洞 、迷宫洞 、天仙 洞 、仙人洞 、仙果洞 、黄龙洞 、龙宫洞和宝塔洞等 。这些洞穴均发育于距今 500 Ma 前的寒武纪地层中 ,属断裂带岩溶洞穴 。本区在距今约 70136 Ma 间发生的燕山期构造运动的基础上 ,经以后多次断裂活动 ,长期的气温变化和水的渗流 、冲刷 、溶蚀等作用 ,形成了一组以 280300断裂构造方向为主 、大小与形态各异的混合成因型溶洞 ,是我国北方目前已知形成地层时 代较早且海拔较高的天然溶洞 。就洞体大小而言 ,已知洞穴的最大面积为 5001 200 m2 ,高度 2040 m ,大多属中型溶洞 。垂直地层剖面上可分辨出三个不同水平层位的溶洞 ,分属于上寒武统至中寒武统张夏组 层位 。从游览价值来看 ,按目前勘查情况 ,可供开发的洞穴主要是天仙洞 、宝塔洞和龙宫洞 。4. 2综合风景旅游资源评价山景 :景 区 内 山 势 雄 伟 , 奇 峰 峻 岭 , 崖 高 壁 陡 , 谷 深 溪 幽 。南 部 有 凉 水 泉 岭 , 海 拔1 258 . 1 m ,西北部有胡板岭 ,海拔 1 359 m ,东北部有走马岭 ,海拔 1 236 . 2 m 。凉水泉岭岭北为 水洪池大平台 ,约 3 km2 ,与胡板岭有一深谷 (石板河) 相隔 ,走马岭东部发育一大型滴水盆景 , 西与胡板岭间有马山沟和梁树沟两大沟系相连 ,空间上表现为峰秀 、岭峻 、台平 、谷深 、崖陡 、壁 险 ,层次分明 ,大有山水画之意境 。各处从沟谷至山峰植被茂密 ,高大乔木与低矮灌丛及花草 交织生长 ,谷深林密 ,春夏绿郁葱葱 、山花烂漫 ,秋冬红叶满山 ,使群山峻岭显示出勃勃生机 。 人行山中 ,深感空气新鲜 、环境优雅 ,攀登山顶 ,倍感无限风光在险峰 。水景 :景区以岩溶泉和溪流 、瀑布或冰瀑为特色 。区内沟壑溪谷 ,交织纵横 ,溪流蜿蜒 ,峰 回路转 。岩溶泉多沿沟系分布 ,多汇成泉流遇悬崖陡壁形成瀑布或冰瀑 ,夏暴雨季节 ,多处瀑 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 4 期胡 斌等 :济源王屋山风景名胜区岩溶发育概况暨旅游开发前景269布飞泻直下 ,十分壮观 。石板河和梁树沟常年流水 ,淙淙不绝 ,水量不大 ,但由于植被好 、存水好 ,故水或漫溢石上 ,或穿越石间 ,时急时缓 ,时窄时宽 ,时而落成瀑 ,时而聚成潭 。溪流曲折 , 山形倒影变幻 、山影重叠 ,山水石树 ,雅趣盎然 。更有珍奇的娃娃鱼藏匿其间 ,给清澈的溪流更 增添了神秘的色彩 。由于这些溪流两岸林木葱郁 ,沿溪而行 ,使人感到幽深意趣 ,令人乐而忘 返 。洞景 :十分发育的岩溶洞穴 ,给本区锦上添花 ,尤其是龙宫洞 、宝塔洞和仙果洞 ,不仅洞内 生长奇丽瑰姿的岩溶景观 ,而且洞外峰奇崖险 ,谷深壑幽 ,山峦锦绣 。上述三洞中 ,人们能观赏 到丰富多彩的石钟乳 、大小和形态各异的石笋 、晶光闪烁的石花簇 、犹如层层梯田的边石坝 、还 有形形色色的石柱和石幔等 ,游人深入洞穴可饱赏大自然雕刻的鬼斧神工之岩溶景观 。4. 3 溶洞的开发前景首先 ,从旅游资源讲 ,水洪池景区的自然景观可堪称济源王屋山整个风景名胜区中的一 绝 ,如前所述 ,山景 、水景 、洞景和植被合为一体 ,形成了本区独特的自然景观或者说构成了本 区丰富且多彩多姿的自然风景旅游资源 ,因而开发前景是十分良好的 。其次 ,从溶洞资源来看 ,现已发现的龙宫洞 、宝塔洞和天仙洞 ,尽管规模不算太大 ,但其体 量与岩溶景观已具备开发价值 ,并且 ,潜在的大洞还有可能进一步被发现 。再者 ,本区海拔较高 ,平均在 800 m 以上 ,所以气候宜人 ,夏日凉爽 。加上植被繁茂 、空气 新鲜 ,无任何工业污染源 ,环境格外优雅 ,无不使游人产生回归大自然的新奇感觉 。总体而言 ,水洪池景区全部天然溶洞均处于高海拔的山峰之中 ,洞内溶蚀形态奇丽瑰姿 , 洞外峰奇崖险 ,谷深壑幽 ,峰 、岭 、台 、谷层次分明 ,植被繁茂葱郁 ,彼此相映构成该区独具特色 的自然景观 。另外 ,从基础设施来说 ,本区有通往山西蟒河风景区和济源市区的盘山公路 ,距济源市中 心仅 30 km ,交通是非常便利的 。目前水 、电 、通讯已基本完善 ,具备溶洞资源开发的前提条 件 。综上所述 ,水洪池景区所处海拔高度在 1 000 m 以上 ,山峦锦绣 、洞景迷人 、气温适宜 、植 被茂盛 、空气新鲜 、环境优雅 ,是旅游和避暑不可多得的胜地 ,因此无论是风景资源 ,还是溶洞资源 ,都已显示出良好的开发前景 。参考文献 :123456丁文魁 ,等. 风景名胜研究M 1 上海 :同济大学出版社 ,1988 .俞锦标 ,等. 黄果树区域旅游资源研究M 1 上海 :上海科技教育出版社 ,1988 .林玉石 ,等. 桂林岩溶岩系建造J 1 中国岩溶 ,1986 ,5 (3) :183192 .赵 建. 鲁中南地区喀斯特洞穴旅游资源的初步评价J 1 中国岩溶 ,1988 ,7 (2) :139146 . 李永乐. 试谈密县地区断裂构造与岩溶及岩溶水的关系J 1 中国岩溶 ,1993 ,12 (1) :6774 . 陈 刚. 岩溶水系统时变特性的系统分析J 1 中国岩溶 ,1998 ,17 (4) :357362 . 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.河南地质第 18 卷270KARST FEATURES AND TO URIST D EVELOPMENT PROSPECTOF THE NATIO NAL SCENIC SPO T OF MO UNT WANGWUS HAN IN J IY UAN AREA , WEST HENAN , C HINAHU Bin ,YIN Guo- xun ,QI Yong- an ,ZHAO Tong- qian , L I Dong- chen( J iaozuo Institute of Technology ,J