一个神奇的溶洞

在景点“阴差阳错”旁，地理学家北京大学博导王恩涌教授（左2）、地理学家北京大学博导韩慕康教授（左3）、邢台学院地理系王向阳教授（左5）、北京大学地震地质教研室主任侯建军教授（左6）、邢台学院地理系主任王义山教授（右1），讨论石钟乳与石笋错位现象。小沼摄

              邢台崆山溶洞

                          小震频发区的溶洞
　　说起溶洞，人们往往就想到“山水甲天下”的桂林。其实，就在离河北省省会石家庄不到100公里的崆山白云洞，发现才十几年，却丝毫不比早已闻名遐尔的那些溶洞逊色，更有趣的是它的形成还与地震活动有一定的关系，溶洞内的一些景观反映了这里地壳的剧烈运动！
   崆山白云洞位于太行山东麓的河北邢台市临城县，是现今燕赵大地罕见的石灰岩溶洞。当络绎不绝的游人沿阶而上到灰岩裸露的半山坡进入溶洞，瞬间婉如到了人间仙境：在彩灯的照射下形态各异的石钟乳石笋使人眼花僚乱，千姿百态的奇石怪穴令人目不暇接。人们不时驻足观赏这一组组地造天成的“工艺品”时，感叹大自然鬼斧神功。很多人从千百里以外来此，游览这一大自然的奇观。

      韩慕康教授在研究石钟乳、石笋错位与地壳运动的关系。洪印摄

 　　 很多人都知道，溶洞是流水对以碳酸钙为主要成分的石灰岩溶蚀作用下形成的，即使在我国干旱少雨的北方，从帕米尔高原到鸭绿江畔的广阔大地上也多处可见，并非大自然的对临城情有独钟。例如，发源于邢台市西部太行山区的沙河、七里河等众多河流，在流经片麻岩、砂岩等地层时，在雨季是波涛汹涌，旱季时水流潺潺，无一例外得是流经石灰岩层后，河水的流量锐减或甚至消失在河道里。这时若细心观察一下，可以看到流水冲刷过岸边石灰岩壁上有许许多多洞穴，这些洞穴小的似蜂巢，大的可容数只牛羊，我们就不难想象河水在这里渗漏到或是“千疮百孔”或是“玲珑剔透”的石灰岩中去了。这类河流“消失”在石灰岩中的现象，在太行山区及全国许多地方屡见不鲜。随着岩层的延伸，我们脚下石灰岩中有地下河水在奔腾，地下湖水在荡漾是不足为怪的。这里水质优良，水量充足，是很多城市理想的地下水源。有时，这些溶洞中蕴藏着丰富的石油。世界上一些高产油井均出在石灰岩地层，有的单井原油日产量竟可高达万吨以上。位于太行山东部华北平原上的任邱油田（又称华北油田），也与地下深处的古溶洞有关。由此可见，很难说在燕赵大地之下就没有比崆山白云洞更大更奇的溶洞了。
　　是什么原因使崆山白云洞从流水溶蚀的地下抬升到山上，使水下“龙宫”成为人间“仙境”？经过研究，地震工作者解开这千古之迷。

　　一九六六年三月，邢台东部平原发生强烈大地震后，为了监测余震活动，在崆山溶洞西三公里的临城水库大坝附近设立一地震台。建台后这里的地震仪不仅记录到发生过强震的东部平原区频繁的余震活动，同时发现临城县也时有小震发生，与临城县相邻并同处于太行山东麓的内邱县、赞皇县地震就很少。更值得注意的是临城地震主要发生于崆山所在的该县北部，其中以崆山附近地震最多。自地震仪安置以来，平均每年这一带发生三十至四十次小地震，有时还相当频繁，如1997年10月25日17时22分至18时13分，短短的41分钟就记录到溶洞附近发生微小地震12次，最大为0.9级最小仅0.1级。记录到的地震波型表明，它们均发生在石灰岩层下数公里的地壳内。这里的小地震虽然没有造成破坏，但发震部位和东部平原区的相比偏浅，二级地震就可感到大地晃动，有时还可以听到地下传来轰轰隆隆闷雷似的声音。

　　为进一步监测地震活动，一九八八年在地震台挖掘一个深度达21.5米的山洞，洞里的年温度变化小于0.4度。洞内安置了一台测量大地倾斜的仪器。这台仪器精度很高，可测出因月球、太阳的吸引力造成的我们脚下的外表上稳固的大地，每天也有类似大海涨潮、落潮那样的起伏，科学家称为固体潮的变化。借助这台仪器，可以察觉这一带地壳持续地向南倾斜，一年时间里倾斜量可达2角秒。这意味着崆山一带与其相邻的岗南乡相比，一年升高竟达４毫米，说明崆山一带的地壳处于剧烈地抬升运动之中。

          地壳运动造成溶洞内巨大石灰岩块体崩落。义山摄

　　在地壳剧烈运动过程中，这里的岩石受到巨大的应力，除了发生大量崩塌掉落外（上图），还有裂缝，错动十分普遍，崆山白云洞中可看到大量与之相关的现象。与地壳稳定和气候湿热条件下形成的如黔桂一带的溶洞不同，这里柱状石钟乳，石笋并不特别发育（左上图）。随处可见的是直的、弯的，锯齿状的裂缝，沿着裂缝产生各种各样的溶岩现象。有的象一串串晶莹的珍珠，有的象从天而降仙宫的帷幕（右图），还有的象神女千折百皱的长裙，又有的象冲天而去的玉龙。（下图）此外，因岩石突然或缓慢错动而产生石钟乳与石笋上下错位或斜接的现象，文人墨客风趣

      因地壳运动形成的溶洞内的景点“玉龙冲天”小沼摄

地称之为“阴差阳错”（题图）、“委屈求全”（下图）。这是溶洞中十分罕见可遇不可求的自然奇观，被著名的地理学家，北京大学博士生导师，韩慕康教授称之为世间罕见的“国宝”级景点，具有很高的观赏与科研价值。

照片上部可见沿一小断裂形成串珠状石钟乳，中下部可见因地壳运动，使得石钟乳与斜着相连接，形成“委曲求全”。  小沼摄

　　  “烁烁震电，不宁不令。百川沸腾，山冢萃崩。高岸为谷，深谷为陵。”正是因地震活动，使崆山一带的地壳发生持续剧烈地抬升，使昔日鱼戏虾栖的水下“龙宫”成为今天人们留连忘返的人间仙境。

    像世间万物一样，地震也并非有百害而无一利。科学家发现，向数千米的深井中注水或者抽水，能够造成地震活动的改变，因此就会造成控制某些部位地壳运动的情况。随着科学技术的发展，人类终究会把“百害之首”的地震──这种引起山崩地裂、房倒屋塌的巨大能量利用起来，拦河筑坝供人们灌溉舟楫之用，或使得更壮观的溶洞从地下深处升起，供人们更便捷地游览、仓储、生产、科研、甚至居住之用。

    与史前生产力低下的人类被迫居住洞穴不同,这将是具有高度科学技术的人类与自然高度和谐，由必然王国进入自由王国的时代。

               测量错位数值 。洪印摄 　　

       撰搞  邢台地震局 高级工程师  袁小沼