淺談河北省易縣狼牙山景區(qū)溶洞勘查與開發(fā)利用

■朱黨生 梁海濤 苑小鵬

（河北省保定地質(zhì)工程勘查院 河北保定071051）

淺談河北省易縣狼牙山景區(qū)溶洞勘查與開發(fā)利用

■朱黨生 梁海濤 苑小鵬

（河北省保定地質(zhì)工程勘查院 河北保定071051）

本文概述了河北省易縣狼牙山景區(qū)的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件，通過勘查，基本查明了景區(qū)內(nèi)紅瑪瑙溶洞、貓兒巖溶洞等環(huán)境地質(zhì)特征、巖溶發(fā)育特征、洞內(nèi)空間分布特征，闡明了溶洞發(fā)育的影響因素以及溶洞的綜合開發(fā)利用和保護方案。

溶洞勘查開發(fā)利用

河北省易縣狼牙山以五勇士英雄壯舉及暖溫帶喀斯特地貌景觀名揚中外。在紀(jì)念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年之際，為建設(shè)大狼牙山5A級景區(qū)，實現(xiàn)景區(qū)可持續(xù)發(fā)展，為增加狼牙山的景點建設(shè)，2015年初我單位對景區(qū)范圍內(nèi)的巖溶發(fā)育區(qū)開展了勘查工作，目的是查明地層特征、巖溶發(fā)育特征，為紅色旅游和地學(xué)研究服務(wù)，為狼牙山大景區(qū)建設(shè)提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

勘查工作以區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)測繪、溶洞調(diào)查、地球物理勘查為主，輔以鉆探工作，經(jīng)勘查初步認(rèn)定，紅瑪瑙溶洞、貓兒巖溶洞具有一定的開發(fā)、科研和旅游觀賞價值；蠶姑陀雙龍洞、南獨樂八寶山露天鐘乳石具有旅游價值；蠶姑陀盔甲洞、南獨樂鳳凰山潛在溶洞開發(fā)價值不大。

1　區(qū)域地質(zhì)環(huán)境概況

1.1位置與交通

調(diào)查區(qū)位于河北省易縣西南約40km的狼牙山風(fēng)景區(qū)范圍內(nèi)，行政區(qū)劃屬于狼牙山鎮(zhèn)、管頭鎮(zhèn)、獨樂鄉(xiāng)。

1.2氣象與水文

調(diào)查區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，區(qū)內(nèi)歷年平均氣溫9.4℃，一月份平均氣溫-10.4℃，七月份平均氣溫27.4℃，年平均降水量564.5mm，凍結(jié)深度0.6m，屬季節(jié)性凍土。

調(diào)查區(qū)處于海河流域大青河水系，周邊流經(jīng)的主要河流為瀑河、漕河。

1.3地形地貌

調(diào)查區(qū)域地處太行山北端東麓，地形西北高，東南低，最高海拔1105米，最低海拔150米，高差達955米。

調(diào)查區(qū)地貌類型主要包括碳酸鹽為主的低中山區(qū)、丘陵區(qū)和山前平原堆積區(qū)。

1.4地層

調(diào)查區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為元古界薊縣系霧迷山組厚層燧石條帶白云巖、薊縣系鐵嶺組厚層燧石白云巖、青白口系井兒峪組板巖和新生界第四系全新統(tǒng)沖積砂、礫石、細砂層。

1.5構(gòu)造

調(diào)查區(qū)所處構(gòu)造單元為狼牙山凹褶斷束（Ⅳ192）。

調(diào)查區(qū)主要是管頭一帚狀構(gòu)造區(qū)；東北部邢家莊一帶為北北西向構(gòu)造和西北部良崗一帶為“S”形旋卷構(gòu)造。

1.6巖漿巖

區(qū)內(nèi)零星出露閃長巖脈，灰色，塊狀構(gòu)造，細晶結(jié)構(gòu)。

1.7水文地質(zhì)特征

調(diào)查區(qū)分布有第四系松散巖類淺層孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙溶洞水兩種類型地下水。

1.8工程地質(zhì)特征

調(diào)查區(qū)域內(nèi)主要分為堅硬巖、松散巖類兩大類型。

1.9人類工程活動

區(qū)內(nèi)人類工程活動以農(nóng)業(yè)耕作和旅游開發(fā)建設(shè)為主，其次為水庫建設(shè)和礦山開采。

2　溶洞勘查

2.1環(huán)境地質(zhì)調(diào)查

（1）自然地理：紅瑪瑙溶洞位于易縣狼牙山旅游區(qū)內(nèi)，行政區(qū)劃屬狼牙山鎮(zhèn)東水村；貓兒巖溶洞位于狼牙山蓮花峰南側(cè)貓兒寨，行政區(qū)劃屬狼牙山鎮(zhèn)貓兒巖村。

（2）地形地貌：紅瑪瑙溶洞周邊總體地勢北高南低，最高海拔855.64米，坡腳海拔466.19米，高差389.45米；貓兒巖溶洞周邊地形南高北低，最高海拔926.70米，最低海拔375.44米，高差551.26米。地貌單元屬于侵蝕構(gòu)造低山亞區(qū)之以碳酸鹽巖為主的中低山小區(qū)。

（3）地層巖性：調(diào)查區(qū)大多為基巖出露區(qū)，出露的地層主要為元古界薊縣系霧迷山組第四段灰、灰黑色厚、巨厚層燧石白云巖和瀝青質(zhì)白云巖及新生界第四系全新統(tǒng)沖積細砂或粉砂。

（4）地質(zhì)構(gòu)造：紅瑪瑙溶洞周邊發(fā)育有兩組裂隙：255°∠87°、340°∠90°，洞內(nèi)斷裂較發(fā)育，共有4組斷裂195°∠74°、5° ∠80°、235°∠76°、193°∠73°，斷裂帶寬3.0～3.5m；貓兒巖溶洞周邊發(fā)育有兩組構(gòu)造裂隙面，產(chǎn)狀147°∠80°、249°∠85°。

（5）水文地質(zhì)：調(diào)查區(qū)地下水類型為碳酸鹽巖巖溶水。富存于薊縣系霧迷山組第四段白云巖裂隙中，地下水補給來源為大氣降水垂直入滲補給，裂隙較發(fā)育，有利于地表水滲透，富水性強。

（6）工程地質(zhì)：白云巖：中—微風(fēng)化，飽和抗壓強度115.7～176.9MPa，平均值為125.5 MPa，屬于堅硬巖，完整程度為完整-較完整，巖體的基本質(zhì)量等級為Ⅰ-Ⅱ級。粉細砂：灰～灰黃色，稍濕～濕，松散，分選性較好，主要分布在山間河谷。

（7）人類工程活動：區(qū)內(nèi)人類工程活動以修建的旅游上山小路和售貨亭為主。

2.2溶洞勘查

（1）紅瑪瑙溶洞已開發(fā),入口海拔高度為680m。為方便觀賞，人為建設(shè)6層景觀，每層之間有臺階連接，由北向南斜下走向，第六層為30米豎井，第五層為褐色石筍夾白色鐘乳石，四、三層均為乳白色或琥珀色鐘乳石，其造型千奇百怪，妙趣橫生，第二層為琥珀色鐘乳石，第一層洞底見有地下水，細水長流。

圖1　貓兒巖溶洞空間分布圖

溶洞全長63.2余米，洞室最高達24米，最寬19米。洞中通道高低錯落，共有大小廳室6個，還有4個岔洞。

（2）北管頭貓兒巖溶洞洞口位于貓兒寨山的陡壁上，洞口高0.6m，寬0.7 m。洞內(nèi)共有五層，呈“糖葫蘆狀”，有大量鐘乳石石柱，鐘乳石30～40cm粗，溶洞大的有720m2，小的有106.4m2。

溶洞全長80米，洞中通道高低錯落，大小廳室5個，還有3個岔洞。

垂直方向溶洞深29 m，共發(fā)育5層，洞口向下延伸1 m（斜距）到達第一層，空間開闊，由第一層向下5 m（斜距）到達第二層，由第二層向下3 m（斜距）到達第三層，由第三層向下6.6 m（斜距）到達第四層，由第四層向下8m（斜距）到達第五層。

溶洞空間展布狀況表

2.3巖溶堆積物沉積特征

洞內(nèi)沉積地層主要為元古界薊縣系霧迷山組第四段白云巖，受構(gòu)造影響，在地下水的作用下，使之含有侵蝕性CO2和硫酸鹽類等地下水對巖石面進行溶解，從而形成了洞內(nèi)的鐘乳石、石筍、石牙、石幕。

3　溶洞發(fā)育影響因素

巖溶發(fā)育取決于巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運動、地形、地表水體與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系、氣候等因素。

3.1具有可溶性的巖層

巖石成分、成層條件和組織結(jié)構(gòu)等直接影響巖溶的發(fā)育程度和速度。一般情況下，硫酸鹽類和鹵素類巖層巖溶發(fā)展速度較快，碳酸鹽類巖層則發(fā)育速度較慢；質(zhì)純層厚的巖層，巖溶發(fā)育強烈，且形態(tài)齊全，規(guī)模較大，含泥質(zhì)或其它雜質(zhì)的巖層，巖溶發(fā)育較弱；結(jié)晶顆粒粗大的巖石巖溶較為發(fā)育，結(jié)晶顆粒細小的巖石，巖溶發(fā)育較弱。

本區(qū)溶洞巖石主要為質(zhì)純層厚的碳酸鹽類巖石——白云石，加快了巖溶的發(fā)展，巖溶發(fā)育強烈且形態(tài)齊全。

3.2具有斷裂、節(jié)理、裂隙

通過野外地表調(diào)查和觀測，巖石解理、裂隙較發(fā)育，紅瑪瑙溶洞和貓兒巖溶洞位于斷層破碎帶附近，構(gòu)造裂隙發(fā)育，沿節(jié)理、裂隙水量較大，具有較大的充水空間。

3.3具有溶解能力（含CO2）和足夠流量的水

通過野外地表、洞室測量及水質(zhì)檢測綜合分析，溶洞形成的時間較長，當(dāng)時處于侵蝕基準(zhǔn)面以下，在漫長的歷史過程中，加之水流速度較快，地下水交替作用強烈，使之含有侵蝕性CO2和硫酸鹽類等地下水對巖石面進行溶解，從而形成了較大溶洞。

在大氣降水豐富、氣候潮濕地區(qū)，地下水能經(jīng)常得到補給，水的來源充沛，巖溶易于發(fā)育。

3.4水溫和濕度

水溫越高溶蝕能力越強。濕度較大，對溶蝕影響較大。

3.5具有地表水下滲、地下水流動的途徑

4　洞穴評價

4.1溶洞景觀評價

（1）洞內(nèi)自然景觀：紅瑪瑙溶洞、貓兒巖溶洞內(nèi)鐘乳石、石帷、石筍，有的象瀑布、有的象葡萄、有的像蓮葉倒垂，千奇百態(tài)，令人嘆為觀止、耳目一新！具有較高的觀賞價值，可開發(fā)旅游。

（2）洞穴資源：紅瑪瑙溶洞、貓兒巖溶洞具有多功能性，除了用于觀光旅游，還可進行科學(xué)研究、探險、生態(tài)旅游等。

4.2溶洞穩(wěn)定性評價

根據(jù)調(diào)查，紅瑪瑙和貓兒眼溶洞所處巖性為霧迷山組四段白云巖，中至微風(fēng)化，縱觀兩個溶洞內(nèi)巖石的構(gòu)造裂隙發(fā)育規(guī)律，區(qū)內(nèi)無活動斷裂，從溶洞中觀察無危巖和較新的裂隙，而且溶洞洞室相對較小，自然狀態(tài)下溶洞洞頂、洞壁不會發(fā)生坍塌。

5　洞穴開發(fā)與利用

5.1開發(fā)優(yōu)勢

（1）地理優(yōu)勢：易縣狼牙山景區(qū)位于易縣西南，距易縣縣城40公里，距保定市區(qū)40公里，京昆高速公路從景區(qū)東部通過，從易縣大北城站、保定北站、滿城站下高速，有省道或鄉(xiāng)間公路通往景區(qū)，交通方便。

（2）人群優(yōu)勢：隨著紅色旅游的發(fā)展，有來自北京、天津、保定以及外省的大量游客來源。

（3）資源優(yōu)勢：溶洞周邊主要為五壯士紀(jì)念塔，狼牙山景區(qū)周邊的旅游景點為全國重點文物保護單位、世界文化遺產(chǎn)----清西陵和“北方小桂林”----易水湖等旅游景區(qū)。

（4）人文優(yōu)勢：易縣是革命老區(qū)，人民淳樸善良、勤勞勇敢、吃苦耐勞、友情好客，區(qū)內(nèi)農(nóng)家院分布較廣，利于游客的餐飲、休息。

（5）社會經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢：隨著經(jīng)濟持續(xù)快速健康發(fā)展，促進了旅游人數(shù)的快速增長，旅游業(yè)進入良好發(fā)展時期。

（6）政策優(yōu)勢：近年來，國家大力發(fā)展愛國主義教育、紅色旅游，而狼牙山以五勇士英雄壯舉馳名中外，1993年5月，狼牙山旅游區(qū)又被河北省人民政府命名為“省級愛國主義教育基地”。

（7）綜合景觀優(yōu)勢：易縣狼牙山景區(qū)屬于自然生態(tài)保護區(qū)，自然地貌完整，水源充足，植被茂盛，空氣清新，可開發(fā)成地上（一線天、五勇士紀(jì)念塔）、地下（溶洞）、水面（龍門水庫）、空中（索道）的綜合景觀。

5.2資源價值

（1）科學(xué)研究價值：紅瑪瑙溶洞、貓兒巖溶洞內(nèi)鐘乳石、石帷、石筍，形態(tài)各異，可研究洞穴空間的形成年代，研究漫長的地質(zhì)歷史發(fā)展時期、古氣候條件等。

（2）文化旅游價值：狼牙山景區(qū)是以植物景觀觀賞及造型奇特的暖溫帶喀斯特地貌為主題的景區(qū)公園，是一處集游覽觀賞、度假、娛樂、野營、踏青為一體的現(xiàn)代化、多功能綜合性景區(qū)。同時還有蠶姑廟等宗教文化資源，是開發(fā)建設(shè)文化旅游的理想?yún)^(qū)域。

（3）休閑療養(yǎng)價值：據(jù)易縣環(huán)境監(jiān)測站提供的數(shù)據(jù)，紅瑪瑙溶洞洞內(nèi)空氣負(fù)氧離子濃度達到18200個/cm3；負(fù)氧離子等級為6級，對人體健康極有利，空氣質(zhì)量等級為一級，空氣清新程度為特別清新。洞內(nèi)洞外溫度相差十幾度，洞外干熱，洞內(nèi)清涼，是夏季消熱去暑的勝地。

5.3保護方案

保護溶洞的各種景物；控制游人容量，有度有序地利用與發(fā)揮洞景潛力；統(tǒng)籌安排洞內(nèi)與洞外景觀，禁止對溶洞自然景物濫施人工；溶洞的石景與景區(qū)建設(shè)及配套工程等，均應(yīng)服從景區(qū)整體需求，并同步規(guī)劃設(shè)計；對溶洞的燈光與燈具配置、導(dǎo)游與電器控制以及音響、衛(wèi)生等因素，均應(yīng)有明確的分區(qū)分級控制要求及配套措施。

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-202-2