宏大幽深的山西溶洞——禹王洞

2024-03-10 来源:南师地教

  舆情忻州3月10日消息 我国是喀斯特地貌最发育的国家之一,溶洞是典型的地下喀斯特地貌,被誉为“瑰丽的地下艺术殿堂”。提起喀斯特地貌,大多数人以为喀斯特的美景都集中在湿热的南方,例如位于贵州省的喀斯特溶洞织金洞。然而在相对干燥的北方也存在喀斯特溶洞,山西省忻州市的禹王洞是其中的典型代表。

  禹王洞,旧志称“仙人洞”,相传大禹曾在此系舟治水,洞内有一石像,酷似禹王,由此改称禹王洞。禹王洞宏大而幽深,溶洞系统总高度36.9米;高程从海拔1748米-1784.9米,已探明的洞系长度2000米,溶洞有3层,从上到下,依次为治洪厅、金龟洞—水晶洞二层及水晶洞一层,最宽20米,最高25米,洞内宽处可容纳六七百人。

  禹王洞是在干燥而偏冷的山西形成的化石级溶洞,它的具体位置在哪里?它是怎样形成的?洞里有什么?让我们一起来探索吧!

  一、禹王洞在哪里?

  禹王洞位于山西省太行山系系舟山脉西北段,处于山西地台的东北端,地形总趋势是东北高,西南低。山体主要由石灰岩构成。区内属于温带大陆性季风气候,冬无严寒、夏无酷暑,四季分明,全年受季风活动的影响比较大,由于北东——南西向的太行山,形成了一道天然的迎风屏障,从东南吹来的海洋性季风受阻,降水量相对集中集中在6月下旬至9月中旬,春旱时间长达三个月以上。

  二、禹王洞是怎样形成的?

  禹王洞作为一种典型的北方喀斯特溶洞,其形成受到多种因素的影响,主要影响因素包括构造因素、岩石性质和气候因素。

  1.构造因素

  山西省系舟山一带大地构造发展与华北地台一起经历了地台基底形成阶段、地台盖层发展阶段、地台“活化”阶段,每一阶段出现不同的沉积建造、岩浆组合与构造变动。

  最早的阜平运动奠定了地台基底的区域构造格局,而吕梁运动形成了地台的统一基底,到中元古代——三叠纪时,则是地台相对稳定发展时期。发展过程中地壳升降运动比较频繁,地形差异逐渐明显。披覆在碳酸盐岩上的非可溶性岩被剥除,碳酸盐岩体露出地面后,喀斯特溶蚀现象开始发育。地表流水作用占优势,地面已经出现溶沟、溶槽、溶孔等地貌。

  中生代以来,开始了燕山运动,亚洲大陆与太平洋板块之间的构造作用对本区产生了很大的影响,尤其是燕山运动后期地壳运动剧烈,海水大部退出大陆,岩浆活动广泛,呈现出强烈的构造变动。

  到喜马拉雅构造运动期,地形地貌已初具现代轮廓,地下喀斯特作用加强,地表水除主河流外,大部分转入地下,形成地下水系和地下溶隙、洞穴系统。这时喀斯特地貌发育最盛,也是地下水作用占优势的时期,系舟山脉的禹王洞溶洞就是很好的例证。

  2.岩石性质

  喀斯特溶洞发育的物质基础是具有可溶性岩石。其中,碳酸盐类岩石,虽然溶解度相对较小,但分布广泛,对于喀斯特溶洞发育最为重要。在碳酸盐类岩石中,最有利于喀斯特溶洞发育的是的石灰岩,岩层的产状对喀斯特溶洞发育也有影响。系舟山是由寒武、奥陶系石灰岩组成的向斜构造,有利于喀斯特溶洞发育(见图1)。

图1系舟山主峰地区的石灰岩溶蚀山体

  3.气候因素

  降雨量及气温关系到水对地表的冲刷以及溶蚀的速度和强度。气候潮湿、降水量大以及常年气温较高是喀斯特地貌发育的有利因素。古气候对本区岩溶地貌的形成与演化至关重要,华北地区全新世以来气候波动频繁,在温带半干旱半湿润气候中,本区曾反复出现多次干冷和暖湿气候的交替,极大地促进了岩石中的裂隙扩大和物理风化剥落的进程。

  三、禹王洞里有什么?

  禹王洞中有多处分支洞穴,洞中套洞、洞上有洞、洞下藏洞,结构复杂。洞内的沉积物类型十分齐全,除了有石笋、石塔、石柱、石钟乳等这些常规的沉积物,还有许多别致的景观。

  1.禹王洞里有石花

  碳酸钙形成的钟乳石洁白如冰,随着水分沿着石壁上的微孔渗出,水中析出的碳酸钙逐渐凝结成放射状的方解石或文石晶体,形成玲珑剔透的石花。如图2,是一座石花王,高1.82米,它是洞内保存最好、最高的石花。

图2石花

  2.禹王洞里有石瀑布

  石瀑布是含碳酸钙的片状水流,沿着洞壁或者洞顶裂缝缓慢地流出,便结晶出连续成片的沉积,晶体平行生长,不断地加宽和增长,从而形成瀑布状(见图3)。

图3石瀑布

  禹王洞洞内九曲回环,奇笋怪石,景象万千;洞外山势雄伟,林茂气爽,风景秀丽。禹王洞究竟有多深,至今还是个谜,据明万历《忻州志》记载,禹王洞内可通往河北省平山县,但目前只探明2000多米,被称为华北第一溶洞。(杨潍嘉)

原标题:宏大幽深的山西溶洞

责任编辑:侯慧敏

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