“桂林山水”的形成
石灰岩可溶于水。岩层的裂隙、层面可被下渗的雨水、流水所溶蚀,由裂隙扩大成为通道。接近地表的一切孔隙,能吸收雨水,形成了细小的溶孔和较大的落水洞,并在地下溶蚀、冲蚀形成地下河和岩洞。这些也是属于岩溶地形。华南地区位于热带、亚热带,气温高,雨量多,有利于溶蚀作用的进行,在肇庆七星岩中,有个叮咚井,三十年前,井口直径只有一米,今天已变成长达二十多米的落水坑了。溶岩作用是怎样把石灰岩层蚀成峰林石山地形呢?
最常见的一类是石山地形发展在广大的红土台地区中。由于红土层厚度可达50米以上,但也不是每处都有这么厚。因此,在红土层薄处首先出露基底的石灰岩层,或在地下河以及岩洞崩落处,出露石灰岩体。这时,地面流水即被石灰岩溶蚀作用而吸引过来,流水在溶蚀石灰岩后形成的洼地及塌陷地点集中,使地表水系瓦解,地表流水向岩溶低地集中,不再沿河谷流出大河。当洼地不断扩大时,就使未被侵蚀溶蚀部分石灰岩突起洼地之上,成为石山,并且石山成群分布,就成为峰林石山地形了。
在石灰岩和砂页岩接触地方,由于砂页岩区不透水,也会使砂页岩区地表水流向石灰岩区,并潜流入地,由地下河排出。这样,砂页岩区形成的土山,就会被散流和暴流冲刷,合作侵蚀地表,层层剥蚀冲失,高度下降。而在石灰岩区则因地表水都下透入地,少受散流、暴流侵蚀,地表高度少变。年长日久,土山区低落而石山突出,石山就成群突出于砂页岩低丘和谷地之上,成为峰林石山地形了。
(1)石山——四周壁立拔地而起的奇峰
峰林石山地形是以一座座石山拔地而起,四坡壁立峭峻为特征。石山四周峭峻,是由于石灰岩体多被溶蚀而成向下透的通路。因此,石山坡面发育是以崩塌为主。它和土山以流水冲刷坡面,并使山坡由急向和缓演化相反,石山山坡上无散流、暴流产生。反之,山足多为地表水下透入地下地点。因此,石山四周有不少山溪、小河和冲沟流入。因而使石山山足成为流水侵蚀、溶蚀地区,小河的侧向侵蚀,落水洞的形成,都会使石山山坡由和缓变为急陡。例如在肇庆七星岩区,有个禾婆岩,它就是由西江支流蚀成,今天岩内还堆积着一层厚达2米的河床卵石层(鹅卵石),表示是河床相沉积。这个岩成立后,岩口处崩塌,而使石山形成峭壁了。这种洞可以称为“侧洞”。
由于地面水流以石山为集中下透区,因而使石山四周陡立。形成拔地而起的孤峰。有时悬崖千丈,雄伟非常,如桂林的独秀峰即为一例。石山崩塌实例,可以在石山脚下发现巨大崩石来证明。如肇庆七星岩区,在1970年雨后即产生崩塌,巨石直径在二米以上,由崖壁上崩落,打穿了水泥建筑物的屋顶。崩塌可使崖壁成为悬崖,即额状突出崖顶的峭壁地形。又如肇庆含珠洞、双珠洞等,也都是巨石崩落时。刚好卡在岩隙中形成的,表示崖坡是以崩塌作用为主。
(2)“逢山有洞”的石山“脚洞”
峰林石山地形特征是“逢山有洞”,有的不止一个,如桂林七星岩即有5个洞口。但是最奇特的要算“脚洞”了。脚洞是在石山山脚形成的洞穴,故名“脚洞”。它的地形特征是沿着地下水面发育的。所以,脚洞内部一般都有广大的洞穴系统。例如肇庆七星岩的大岩,即在洞中有一大厅堂,沿厅堂四周分支出了小洞和走廊,在大厅堂处还有一个地下湖形成,表示脚洞是由地下水面附近有强大的溶蚀力所致。因此,脚洞洞顶一般按地下水面形成,故顶部平坦是脚洞的一大地形特色。“顶平如割”是各地县志称呼这种脚洞相似的形容词。
但是脚洞洞顶也并不是平坦如板,而是有不少石锅、石钟地形分布着。这种地形是其他洞穴少见的。石锅是一片分布的多个浅平半圆穹形凹入洞顶中的石穴,大小在1米以内,凹入洞顶不到半米,半圆形态完整,互不干扰,说明石锅是溶蚀出来的,并且以中心部分溶蚀、冲蚀较强所致。石锅一般大小相似,这是洞穴充水时水流呈素流状态的结果。水流一般分层流和紊流,层流即水层中各点速度相同,在石灰岩裂隙中流水即是层流,它的速度较慢,每秒在1厘米以下。洞孔大了,水流较畅,流水中各点速度不同,即成紊流,流水按速度分成多股,彼升此降,彼急此慢。如在3厘米溶孔中,流速为0.1厘米时,即可由层流转为紊流。雨期溶洞充水,水股冲击处溶蚀力更大,因为冲击地点压力大,溶蚀量增加,如按实验资料,地下水在不承压状态下,岩隙每年扩大为0.35毫米,而在充水承压后,可增加到每年扩大岩隙达5毫米,即承压后溶蚀力增加15倍。冲击洞顶的急流就可以在汛期冲蚀、溶蚀出石锅地形。
石钟成因全然不同。它是由于地下水沿节理下透并在洞顶滴下处,进行溶蚀成一深穴如钟形的结果。如果地下水丰富,沿节理齐流出时,则石钟形态可变成一条凹入的顶槽。石钟只是一孔滴下水量所成,所以钟顶即见一溶孔存在,这在石锅中是没有的。整个石锅就是在一块岩面上形成的,而石钟分布是依据溶孔所在地而形成,多呈疏落分布,也和石锅成片分布不同。
脚洞两侧还有边槽发育。这是由于地下水面季节性存在的表示。因为水面附近溶蚀力最大之故。凹入的边槽在古书中称为“石床”,因为边槽底部是平坦如床的。如果边槽有几层就表示地下水面季节性有变动了,正象河流有枯水期水面,洪水期水面那样,洞中常有小河流贯(如在凌霄岩、燕岩等)。
钟乳石、石笋、石柱、石幕等石灰华沉积不多,也是脚洞沉积地形的特点。因为脚洞雨期充水,紊流冲蚀,石灰质很难沉积在岩面之上,形成灰华沉积。有亦是小型的,如形成了“团龙”、“飞凤”、“蛇”、“果子”、“花”等薄而小的形态。
脚洞是地面流水流入石山体内的通路。因此,洞口一般比洞内高,呈广阔低平洞口,常为较冷空气积聚洞内,属于“冷洞”型洞穴。因为冷空气比重较大,不易上升和排出洞外,无怪夏日人们在此避暑了。广东云浮凌霄岩且有地下河贯通。
脚洞沿地下水面向四周沿节理伸展,如果遇到石山外面的河流时,地表上的河流会立即把水量转向脚洞流下,使地面河流下游成为无水旱谷,这种现象叫做“地下掠水”。早在宋代我国已有脚洞进行地下掠水或劫夺的记载。当脚洞贯穿了整个石山山体时,就被称为“穿洞”了。桂林北面的灵川就是这样形成和得名的。
(3)峰林石山上的“穿洞”
当脚洞上升之后,高出地下水面时,穿过石峰的脚洞,就叫做“穿洞”。这是由于地壳上升了,或者地下水面下降了。从前的脚洞就成为没有流水、积水的干涸洞穴,洞底也高出平原地面,变成为于半山上的洞穴,由于洞穴穿过石山,故名“穿洞”。穿洞可以由于不断侵蚀、崩塌,变成一个半山上的洞穴,有如窗口,这种奇异的地形,每成为当地风景区,如阳朔的月亮山,即因穿洞有如半月形状得名,故又名明月洞。此外,桂林穿山的月岩,坪山的穿岩都有象明月高悬天空美景,成为名胜。它们都是上升了的脚洞所成。即在中更新世时(60多万年前),这里是一条地下河所在。当时地面即今天的40~60米比高的阶地面。目前桂林峰林石山中最好的穿洞,却不呈月亮山形态,而是保存良好的脚洞地形,例如平坦的洞顶,边槽有多层,石锅、石钟的发育,平坦而有地下河堆积的洞底等。不过,穿洞毕竟和脚洞不同,因为地下河消失了,洞穴中水流向下流失了。于是无水的洞穴给石灰华沉积带来良好的保存环境,钟乳石、石笋、石柱、石幕、灰华阶地(包括灰华田)最为发育,还有平缓洞底可发育出深深陷落的落水洞,被称为“无底洞”。洞口及洞顶每因长期受侵蚀、溶蚀而崩塌,使洞口高而广大,崩石塞道,洞内大厅又可因崩落而显得特别高大,破坏平坦的洞顶地形。例如桂林芦笛岩就是以各种石钟乳出名,游览道路要靠凿开钟乳石林来开辟。桂林七星岩更突出,它以四十五个洞连成,主洞长达814米,贯穿着八大厅堂,五个出口;全部洞穴长达3公里,分为三层,最下一层仍为脚洞;中层大洞厅堂高27米,宽48米,由二层脚洞崩陷合成;有边槽(称白石天篷),脚下听到地下洞穴的“空谷传声”。中心部分较低,即大教场处,为古地下湖所在。落水洞分别被命名为“无底深潭”、“癞子潭”、“双狮守龙潭”等。在茅茅头石山(即光明山),除芦笛岩外,还有大岩(长达875米,唐代僧人墨迹亦已被钙膜保护起来,墨迹如新)、飞丝岩、穿岩等四个穿洞贯穿,这种穿洞是战时避难地点,因为洞底平坦,厅堂广大,支洞众多,战时工厂、学校、医院仓库均可利用。在峰丛石山区亦常有穿洞发育,如广东怀集燕岩,广西靖西穿岩等,即为公路利用穿行。
(4)峰林石山区的“侧洞”
在峰丛石山或峰林石山脚下的洞穴,除了脚洞和由脚洞演变成的穿洞之外,还有“侧洞”。这是在河岸上的石山被洪水冲击、溶蚀而成的岩洞,它们和脚洞地形是不相同的。脚洞是沿地下水面发育,每成广大洞穴系统;侧洞却是在洪水面上发育,一般成洞不深不大,但它却能使石山形成峭壁,因为侧洞的形成,每使洞顶崩塌,从而促使石山崖壁的形成。
侧洞地形上有三大特点,一是它的地位比脚洞要高,洞口高大,开敞,但深度不大;二是很少形成巨大洞穴系统,由于洞顶不断崩塌,故形成洞穴不深,不似脚洞洞口低平而宽;三是洞穴内每有远方带来的河床卵石堆积层,因为洞口即为河谷或古河谷所在。例如肇庆禾婆岩即有一层2米厚的钙质胶结的卵石层存在,岩深不大,高而有光,有如屋室。
侧洞下面可以成为脚洞所在,但仍可互不相通。禾婆岩即和双源洞(脚洞)同在一处。各地称为“光岩”、“宝光洞”的,多为侧洞性质,著名的观音洞(广东英德县)即属本类。桂林象鼻山水月洞即为侧洞所成的穿洞,象鼻处溶槽,即反映洪水期溶蚀所成,水月洞低水时即出露岩石洞底,表示这个穿洞是洪水期冲蚀、溶蚀所成。伏波山下的试剑石亦为侧洞,这条似钟乳石的岩体即为洪水期桂江洪流冲蚀、溶蚀所成。这里虽设有石桌石凳供游人休息,但洪水期仍可淹上的。
上升后侧洞成为高位洞穴,伏波山向江一面的侧洞,即为一例,这个上升了的侧洞,成为观览桂江的好景处。高位侧洞的高度每每和两岸阶地可以对比,即高度基本相同。
(5)巨大的岩洞缤纷的钟乳石
峰林石山山体上,除了侧洞、穿洞、脚洞之外,还有不少洞穴,它们有它们的成因,例如桂林叠彩山的白鹤洞,就是沿着断层线发育着,人们在石壁上还可见到一道道、一片片磨擦过的有磨痕的岩面,表示了断层的方向。肇庆七星岩中的暖洞,便是沿着倾斜的石灰岩层层面溶蚀出来的,由于洞口在低处,暖空气比重轻而留在洞内,不能外排,故成为“暖洞”型的洞穴。这些受岩层构造控制的洞穴,称为“构造性岩洞”。它们也往往有多种多样的钟乳石发育,原因有二:一是构造洞穴多在地下水面之上,经常干涸,有利于钙质在洞穴中析出。因为饱和钙质的地下水滴下洞中时,由于CO2的逸出空气中,使钙质立即析出,并积聚在水点附近岩面上,久而久之,在洞顶形成下垂的钟乳石,在其下接滴水处,又生长起石笋来,如果钟乳石和石笋相连接起来,则又成为石柱。二是构造性洞穴一般多在节理或断裂众多地点。这里地下水渗出多,溶解力大,易成溶洞。并且在滴水地点形成石幕、石瀑布等特殊奇景,规模巨大。在洞底由于积水多,钙质沉积水边,久之成一边坝,多层边坝又可形成小型灰华阶地,称为石灰田”,或称为“边石坝”,即成一片梯田形态,如芦笛岩中的“江南水乡”一景,即为例子。如果水中有砂粒等,则钙质又可在碎屑表面形成一层钙膜,日久膜厚,成为灰华珠、灰华球等,有如弹丸形态。在岩壁上结晶又成石花,如广东云浮蟠龙洞所见。
钟乳石色白如玉,妆点岩洞成水晶宫,使游人如置于仙境,溶洞系主要的旅游资源。要是灰华中含有杂质,又每呈缤纷的色彩,桂林七星岩即有“金山”、“银山”的石柱,即因含杂质的结晶灰华反光所致。各类沉积物也由于滴水和沉积情况不同,形成人形、兽形和各种山景、物景,它们成了各地洞穴中的胜景。
南方丘陵区的岩洞也是古动物、古人类遗址和考古的良好地点。粤北马坝狮子岩发现的马坝人(古人一种)遗址、柳江通天岩发现的柳江人遗址,来宾麒麟山发现的新人遗址等,都是例子。
参考资料:http://travel.elong.com/hotels/default.aspx?campaign_id=4051378
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