孙艳萍;王健;张小曼;郑倩华;黄华芳
【摘 要】河北省临城白云洞是我国北方半湿润气候条件下发育形成的罕见溶洞,发育于早古生代中寒张夏组碳酸岩为主的地层,洞内侵蚀-溶蚀景观和化学沉积景观类型十分丰富,形态多样,具有石幔、石旗、石盾、石钟乳、石笋、石花、石葡萄、鹅管等景观,尤以卷曲石、鹅管、石花等景观最具特.%Baiyun Karst Caverns in Lincheng county,Hebei province,is a rare karst caverns in subhumid climate region of the north.It was developed in carbonatite strata,particularly in Zhangxia formation of the Middle Cambrain series.Erosioncorrision landscape and chemical deposition landscape are very abundant.They are in various shapes,have the landscapes of curtain drapery,cave flag,cave shield,stalactite,stalagmite,cave flowers,botryoid and soda straw,especially heligmite,soda straw,cave flowers are the most characteristic landscapes. 【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2013(052)007
【总页数】5页(P1541-1545)
【关键词】临城白云洞;景观;成因类型
【作 者】孙艳萍;王健;张小曼;郑倩华;黄华芳
【作者单位】河北师范大学/河北省环境演变与生态建设实验室,石家庄050016;河北师范大学/河北省环境演变与生态建设实验室,石家庄050016;河北师范大学/河北省环境演变与生态建设实验室,石家庄050016;河北师范大学/河北省环境演变与生态建设实验室,石家庄050016;河北师范大学/河北省环境演变与生态建设实验室,石家庄050016
【正文语种】中 文
【中图分类】P901
白云洞位于河北省邢台市临城县西竖乡山南头村东的崆山南端，地理坐标为 114°25.09′E，37°27.36′N，是河北临城国家地质公园的重要组成部分。目前已开发人间厅、天堂厅、地府厅、迷宫、龙宫5个不同风格的洞厅，洞内发育形成侵蚀－溶蚀景观和化
学沉积景观。本研究通过对这两类典型洞穴景观成因类型的探讨，为我国北方岩溶洞穴景观研究提供参考资料，并为当地旅游资源开发和保护提供科学依据。 1 白云洞发育基础
1.1 岩石地层
崆山一带出露的主要岩石地层为上太古界阜平、中元古界长城系、下古生界寒武系、奥陶系、上古生界石炭系、二叠系及新生界第四系（图1）。白云洞发育于下古生界寒武系和奥陶系地层，其中，中寒张夏组下部为深灰中厚层鲕状灰岩、泥质灰岩夹页岩和少量竹叶状灰岩，上部为厚－中厚层鲕状灰岩、含生物碎屑鲕状灰岩，总厚约180 m，是白云洞发育的关键层位。
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1.2 地质构造
崆山主要由早古生代碳酸岩地层构成，地貌特征上为向东倾斜的单斜山，相对高差约100 m，地层总体走向为NNW，倾向为NEE，倾角约40°（图1）。
崆山一带主要发育形成了NNW向、NE向及近EW向3组陡倾的张性断层构造。根据各组断层的相互切割关系可判断，它们形成于不同地质时期（图1）。NNW向断层形成时间较早，为燕山运动期间赞皇古隆起抬升阶段的产物［1］，发育规模较大，纵贯南北，控制了此后崆山地质地貌发育过程。NE向断层和近EW向断层发育规模较小，形成时间较晚，但自新生代形成以来活动性较强，尤其是近EW向断层的左行张扭活动，明显控制了崆山地貌发育过程，不仅断层差异升降运动形成的一系列近EW向地堑－地垒构造使得地表沟谷多呈近EW向延伸，而且断层的左行张扭活动还错断了山体，使山体的不同地段均有明显的左行位移。此外，伴随多期断层的形成和活动，还发育形成了NW向、NE向、NWW向及NEE向等多组节理（或裂隙）。
图1 崆山地区地质图Ar3f：上太古界阜平；Pt2ch： 中元古界长城系；∈1－2： 中－下寒；∈2zh：中寒张夏组；∈3：上寒；O1y：下奥陶统冶里组；O1l：下奥陶统亮甲山组；O2m：中奥陶统马家沟组；C2：上石炭统；P1：下二叠统；P2：上二叠统；Q：第四纪冲洪积层。
上述各类断裂构造作为大气降水、地表水的下渗通道和地下水的径流网络以及洞穴与外界连通渠道，为白云洞发育提供了先决条件。
1.3 新构造运动
自第四纪以来，随着太行山的间歇性隆升，临城白云洞一带曾发生过至少4次地壳抬升过程，根据吴忱［2］对太行山一带的研究，4次地壳抬升时期分别为中更新世早期（0.70～0.60 Ma BP）、晚更新世早期（0.12 Ma BP～50.00 Ka BP）、早全新世中晚期（10.00～7.50 Ka BP）和中全新世末期（3.00～2.50 Ka BP）。
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受间歇性构造抬升运动的控制和影响，白云洞各洞穴呈层状分布（图2）。第一层（上层）包括人间厅、天堂厅、地府厅，分布高程140～170 m；第二层包括迷宫的主体和龙宫的上部，分布高程125～135 m；第三层（下层）为龙宫的下部，分布高程115～120 m。
1.4 气候
临城白云洞主要形成于第四纪，这一时期的气候冷暖、干湿变化显著。地壳抬升期与暖湿气候的耦合有利于地表水的下蚀和阶地、沟谷的形成，而地壳稳定期与暖湿气候的耦合则有利于地貌面、洞穴、各类洞穴景观的发育［3］。
图2 白云洞洞穴系统
临城白云洞地区现代为北温带半湿润大陆性季风气候，春秋季较短，夏冬季较长，年平均气温约13～14℃。由于年平均温较低，岩溶作用较弱。
充气包装袋2 白云洞景观成因类型
白云洞洞穴景观发育较好，类型复杂，形态多样，分布集中。不仅有大量渗流作用形成的各种化学沉积景观，而且有地下水或洞穴水流溶蚀、侵蚀作用形成的化学溶蚀景观。
2.1 化学沉积
根据沉积景观成因的差异大致上可分为重力水沉积、非重力水沉积和协同沉积3种类型。
隧道喷浆2.1.1 重力水沉积 根据水文机制的差异，重力水沉积又可分为流水沉积、滴水沉积、飞溅水沉积等。
1）流水沉积。
石幔：布幔状、舞台帷幕状的碳酸钙沉积景观，具层状堆积特点，其发育过程受水流流量和运动方式、节理、裂隙等的严格控制和影响。如天堂厅中高8.5 m、宽 6.0 m 的飞天瀑布
（图 3－1）和人间厅东侧壁发育的巨型石帷幕（图3－2）等，发育规模较大。
石盾：一般都同时生成盾坠，两者一起合称盾帐。石盾的两盾板之间的结合力有限，因此下盾板常因重力作用而坠落。白云洞中典型的石盾有：人间厅东侧发育的盾帐（图3－3）和下盾板坠落后保留在侧壁的上盾板——“孔雀开屏”（图3－4），龙宫中的“仙人掌”、“龙女刺绣”和“龙宫盛宴”（图 3－5）等。且在“龙宫盛宴”石盾的盾板面上还发育了非重力水沉积的卷曲石。
石旗：片状次生碳酸钙沉积物，具有条带状结构和一定的透光性，本身为白，但下渗水溶液中含有泥质、铁质等物质时，也可呈黄、红等。如天堂厅西侧长约 16.0 m 的“玉龙钻天”（图 3－6）、惟妙惟肖的“双耳玉兔”（图3－7）和迷宫中的“多彩石幔”等（图3－8），特别是由众多石旗组合而成的“百叶石幔”（图3－9），为白云洞绝景之一，在其他溶洞中少见。
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2）滴水沉积。
石笋：笋状碳酸钙沉积物，具有叠层状结构。其形态受洞顶滴水的高度、速度的明显制约，当水滴滴落高度较高或速度较快时，石笋顶部下凹（图3－10），反之则凸圆。
石钟乳和鹅管：白云洞5个洞厅中石钟乳分布较广且密集，生者多见。由于渗滴水主管道堵塞分叉，在人间厅与天堂厅西侧通道的钟乳石头部分还发育形成了3支的“三叉神箭”（图3－11）；在迷宫入口附近的鹅管由于连接洞顶的一端被碰断而仅有下部保留，人称“朝天一炷香”（图 3－12），是白云洞绝景之一，在其他溶洞中罕见。
石柱：白云洞中既有石笋和石钟乳同时发育对接而成的石柱，如天堂厅“横天一枝”所依托的石柱（图3－13）；也有巨型石笋和较小石钟乳相对接的石柱，如龙宫中的“双塔争雄”（图 3－14）；还有石钟乳生长至洞底形成的石柱，如天堂厅的 “五腿神鹿”（图 3－15）、人间厅的“石栅栏”（图 3－16）等。此外，龙宫中的“阴阳玉柱”由相邻的红、白两个小石柱组成（图3－17），形成洁白石柱的滴水中矿物质成分仅为碳酸钙，几乎不含杂质，而形成红石柱的滴水中则含有一定量的铁质，揭示洞穴景观面貌还受岩溶水中溶解质成分的影响。
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