位于首都的世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)成員--房山地質(zhì)公園

呂金波

(北京市地質(zhì)調(diào)查研究院,北京 102206)

截止2012年5月,聯(lián)合國教科文組織支持的世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)(GGN)共有88個(gè)成員,分布在全球27個(gè)國家,遍布?xì)W洲、亞洲、美洲、大洋洲及中東地區(qū).其中,房山地質(zhì)公園是唯一位于首都的世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)成員.

房山地質(zhì)公園位于北京西南,包括北京市房山區(qū)和河北省淶水縣、淶源縣的部分地區(qū),其地理坐標(biāo):東經(jīng)114° 36ˊ48"～116°08ˊ16",北緯39°09ˊ57"～39°43ˊ08".公園東西長130.80km,南北寬75.09km,總面積953.95km2.公園劃分為8個(gè)區(qū):周口店、石花洞、圣蓮山、十渡、百花山-百草畔、上方山-云居寺、野三坡和白石山園區(qū)(圖1).

房山地質(zhì)公園具有"三水合圍,日月同輝,洞穴眾多,一片白云"之景觀."三水合圍"指東面的永定河,北面的大石河和南面的拒馬河圍成的區(qū)域."日月同輝"指房山巖體在地質(zhì)圖上像太陽,石花洞、銀狐洞和猿人洞所在的北嶺向斜在地質(zhì)圖上像月亮."洞穴眾多"指房山的巖溶洞穴數(shù)量多."一片白云"指上方山-云居寺園區(qū)所在的山地為石門花崗巖體烘烤所成的大理巖化白云巖.

房山是唯一位于國家首都的世界地質(zhì)公園,是中國地質(zhì)工作搖籃.裴文中1929年12月2日在周口店園區(qū)發(fā)現(xiàn)了我國第一顆完整的北京猿人頭蓋骨.石花洞園區(qū)有雞毛洞、銀狐洞、清風(fēng)洞和孔水洞組成的大石河南岸石花洞系,洞層上下8層,洞系出口為孔水洞[1];石花洞系中,裂隙滲透水沉積的石盾最多,滴水沉積的石筍微層理明顯,流水沉積的石旗條帶清晰,池水沉積的月奶石發(fā)育良好;有被鈣華掩蓋的唐代題字,有毛細(xì)滲透水沉積的石毛(銀狐)[2].圣蓮山園區(qū)有8次抬升形成的穿洞(通風(fēng)洞)、孤峰(蓮子峰)、腳洞(圣米石塘)、房山地貌(筆架山)、巖溶夷平面(晾馬臺(tái))、北西向巖溶墻(翠屏峰)、北東向巖溶墻(神牛嶺)、溶洞(隱仙洞)巖溶地貌[3].十渡園區(qū)有拒馬河房山地貌(新近紀(jì)石林與第四紀(jì)巖溶陡壁的組合地貌形態(tài)).百花山-百草畔園區(qū)有唐縣期夷平面(亞高山草甸).上方山-云居寺園區(qū)的云水洞是華北開發(fā)最早的巖溶洞穴.河北省野三坡園區(qū)表現(xiàn)為拒馬河中游的巖溶峽谷,白石山園區(qū)表現(xiàn)為拒馬河源頭的大理巖峰叢地貌.

1 世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)的概念

根據(jù)2010年7月11日參與房山世界地質(zhì)公園評估的聯(lián)合國教科文組織專家Guy Martini講述:"全球的世界地質(zhì)公園活動(dòng)是1996年從房山周口店開始的[4],沒有一家地質(zhì)公園像房山一樣處于首都的地理位置.說明,房山是世界地質(zhì)公園活動(dòng)的發(fā)源地."

世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)是聯(lián)合國教科文組織支持的一項(xiàng)工作,由聯(lián)合國教科文組織專家實(shí)地考察,經(jīng)專家評審?fù)ㄟ^,并經(jīng)聯(lián)合國教科文組織批準(zhǔn)的地質(zhì)公園,可以成為世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)成員.其宗旨有三:一是地質(zhì)遺跡和地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的保育;二是科學(xué)普及和大眾科學(xué)素質(zhì)的提高;三是通過發(fā)展地學(xué)旅游和有關(guān)產(chǎn)品,支撐地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和增加當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè).

在2002年2月召開的聯(lián)合國教科文組織國際地質(zhì)對比計(jì)劃執(zhí)行局年會(huì)上,聯(lián)合國教科文組織地學(xué)部提出了建立地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò),同年5月公布了世界地質(zhì)公園工作指南.根據(jù)聯(lián)合國教科文組織地學(xué)部的計(jì)劃,全球?qū)⒔?00個(gè)世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)成員.

2 房山地質(zhì)公園的主要內(nèi)容

房山世界地質(zhì)公園位于北京西南,地跨北京市房山區(qū)、河北省淶水縣和淶源縣.

房山世界地質(zhì)公園包括8個(gè)園區(qū):周口店猿人遺址科普區(qū)(25.52km2)、石花洞溶洞群觀光區(qū)(36.50km2)、十渡巖溶峽谷綜合旅游區(qū)(313.68km2)、上方山-云居寺宗教文化游覽區(qū)(31.37km2)、圣蓮山巖溶地貌觀光體驗(yàn)區(qū)(28.10km2)、百花山-白草畔亞高山草甸生態(tài)旅游區(qū)(54.83km2)以及淶水縣野三坡峽谷旅游區(qū)和白石山拒馬河源頭大理巖峰叢旅游區(qū).

房山世界地質(zhì)公園具有如下6項(xiàng)科普內(nèi)容:

1 )遠(yuǎn)古人類的理想家園--周口店猿人遺址是中華民族早期人類發(fā)祥地之一.

2 )橫空出世的造山運(yùn)動(dòng)--燕山運(yùn)動(dòng)的命名地之一.

3 )神奇秀美的巖溶地貌--部分地學(xué)專家提議,可研討命名"房山地貌".

4 )晶瑩璀璨的地下宮殿--房山溶洞群由上百座溶洞組成,溶洞發(fā)育密集.

5 )博大精深的歷史積淀--云居寺刊刻石經(jīng)14278塊,取名佛教名山上方山.

6 )群英薈萃的地學(xué)搖籃--這里是我國最早開始地質(zhì)工作(1867年P(guān)umpelly Raphael發(fā)表第一篇有關(guān)中國地質(zhì)的論文[5])之地.

3 房山地質(zhì)公園創(chuàng)建情況

自2002年以來,國土資源部有關(guān)專家曾多次建議在房山區(qū)創(chuàng)建世界地質(zhì)公園.在專家、房山區(qū)有關(guān)部門深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,2004年10月聘請聯(lián)合國教科文組織世界地質(zhì)公園評委對房山申報(bào)世界地質(zhì)公園進(jìn)行可行性論證,編制報(bào)告.2005年3月中國地質(zhì)學(xué)會(huì)112位專家對房山地質(zhì)公園的建設(shè)進(jìn)行了專題研討,聯(lián)名向北京市政府提出與河北省聯(lián)合創(chuàng)建"中國房山世界地質(zhì)公園"的建議.北京市政府就建議做出了專門批示,明確提出要建設(shè)房山世界地質(zhì)公園.2005年6月19日,房山區(qū)承辦了中國旅游地學(xué)與地質(zhì)公園第20屆年會(huì),地學(xué)專家對創(chuàng)建房山世界地質(zhì)公園工作進(jìn)行了研討和論證.河北省政府、淶水縣和淶源縣政府專門致函北京市政府與房山區(qū)政府要求聯(lián)合申報(bào).經(jīng)北京市人民政府、河北省人民政府批準(zhǔn),2005年10月16日正式向聯(lián)合國提出申報(bào)房山世界地質(zhì)公園.

2006年5月9日-11日,聯(lián)合國教科文組織專家進(jìn)行了實(shí)地考察,考察團(tuán)專家認(rèn)為房山地質(zhì)公園擁有豐富獨(dú)特的地質(zhì)遺跡,集古人類、古生物、北方巖溶地貌、地下巖溶洞穴、燕山型陸內(nèi)造山遺跡和豐厚的人文積淀于一體,是一處具有重大科學(xué)意義的地質(zhì)遺跡集中分布區(qū).創(chuàng)建房山世界地質(zhì)公園為北京增加了一處以自然景觀為主的科技型公園,要大力支持房山世界地質(zhì)公園的創(chuàng)建工作.2006年9月17日,在北愛爾蘭首府Belfast召開的第2屆世界地質(zhì)公園大會(huì)上,房山世界地質(zhì)公園正式獲得聯(lián)合國教科文組織批準(zhǔn).這不僅為北京增加一處以自然景觀為主的科技型世界地質(zhì)公園,也使北京成為世界上唯一擁有"世界地質(zhì)公園"的首都城市.隨后,按照規(guī)劃有序進(jìn)行,于2010年7月11日-13日通過了聯(lián)合國教科文組織專家進(jìn)行的世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)評估.

4 《水經(jīng)注》中有關(guān)房山地質(zhì)公園的內(nèi)容

北魏時(shí)期的酈道元是地質(zhì)公園附近的古代范陽人,在《水經(jīng)注》卷十二篇(圣水.巨馬水)中用中國古代的科學(xué)思想記錄了房山地質(zhì)公園的內(nèi)容.

(1)拒馬河流域的淶源與淶水

"巨馬河出代郡廣昌縣淶山.即淶水也,有二源,俱發(fā)淶山."[6]"淶山"指淶源縣拒馬河源頭(包括白石山園區(qū))所在的山脈,"淶水"指淶水縣(包括野三坡園區(qū)).

(2)拒馬河流域的房山地貌

"淶水又南,逕藏刀山下,層巖壁立,直上千宵,遠(yuǎn)望崖側(cè),有若積刀"[6].最早科學(xué)描述了十渡園區(qū)孤山寨-千河口兩岸的房山地貌,"層巖"指霧迷山組地層產(chǎn)狀水平,"壁立"指印支運(yùn)動(dòng)形成的東西與南北兩組節(jié)理面、燕山運(yùn)動(dòng)形成的北東與北西兩組節(jié)理面產(chǎn)狀垂直.這是對新近紀(jì)石林與第四紀(jì)巖溶陡壁的組合地貌形態(tài)--房山地貌的最早詮釋.

(3)大石河流域的房山、羊頭崗

"水出郡之西南圣水谷,東南流,逕大防嶺之東首山下.有防水注之,水出縣西北大防山南,而東南流經(jīng)羊頭阜下,俗語謂之羊頭溪,至縣東入圣水"[6]."大防嶺"和"大防山"是對"房山"的最早稱謂,"羊頭阜"和"羊頭溪"是指地名一直不變的燕山石化"羊頭崗","圣水"指"大石河".

(4)大石河流域的孔水洞

"逕大防嶺之東首山下,有石穴,東北洞開,高廣四五丈,入穴轉(zhuǎn)更崇深,穴中有水.耆舊傳言,昔有沙門釋惠彌者,好精物隱,嘗篝火尋之,傍水入穴三里,有穴分為二:一穴殊小,西北出,不知趣詣;一穴西南出,入穴五六日方還,又不測窮深"[6].是對大石河南岸石花洞系出口--孔水洞的科學(xué)描述.

5 外國專家在評估和考察房山地質(zhì)公園中的評價(jià)

世界地質(zhì)公園活動(dòng)是1996年在房山周口店開始的,房山的"房"與英語發(fā)音的'Fun'接近,是"歡樂"之山.

2010年7月11日上午,聯(lián)合國教科文組織地質(zhì)公園專家Guy Martini評估意見:"全球的世界地質(zhì)公園活動(dòng)均來自1996年8月10日第30屆國際地質(zhì)大會(huì)對房山周口店的考察,當(dāng)時(shí),Shackleton Nicholas等幾位專家考察周口店后,共同商討與聯(lián)合國教科文組織一起開展世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)[4].2002年創(chuàng)建世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò),開始全球的地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)活動(dòng),房山是世界地質(zhì)公園活動(dòng)的發(fā)源地".

2010年7月11日下午,Guy Martini考察完石花洞后,在題字簿上題字:'The Fangshan Geopark, The House Mountain, The Fun Mountain,…A Great Geopark'.其大意是:"房山地質(zhì)公園,房子之山,歡樂之山,……一個(gè)偉大的地質(zhì)公園."

2010年7月13日,Guy Martini在評估反饋交流會(huì)上評價(jià):"房山是世界上獨(dú)一無二的世界地質(zhì)公園,不光是周口店遺址,還包括一些獨(dú)特的地質(zhì)景觀.沒有一家地質(zhì)公園像房山一樣處于首都的地理位置,房山可以成為其它世界地質(zhì)公園的典范,成為地質(zhì)公園的形象大使,所以對房山世質(zhì)公園要求要更高一點(diǎn),提出6點(diǎn)建議:①統(tǒng)一規(guī)劃8個(gè)園區(qū),讓公眾知道每個(gè)園區(qū)的界限;②同一個(gè)地質(zhì)公園,同一個(gè)管理體系;③建筑物要采用統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有地方特色;④信息宣傳要采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),各種標(biāo)識(shí)要吸引眼球;⑤將人類歷史和地質(zhì)演變的歷史聯(lián)系起來,如京西煤田的開發(fā)歷史;⑥加強(qiáng)世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)成員之間的交流與互動(dòng)".

6 地質(zhì)公園以巖溶為特色

科學(xué)評價(jià)房山地質(zhì)公園的巖溶特色,必須了解中國巖溶(包括巖溶洞穴)的分布特征,進(jìn)行地質(zhì)公園巖溶科學(xué)特色定位.

(1)中國巖溶分布特征

中國巖溶分布面積約340萬km2,其中碳酸鹽巖面積約91萬km2.巖溶地貌區(qū)分布于北方濕潤半濕潤亞熱帶-溫帶區(qū)、南方濕潤熱帶亞熱帶區(qū)、西北部干旱半干旱溫帶區(qū)和西南部高原-高山區(qū).

北方濕潤半濕潤亞熱帶-溫帶巖溶地貌.分布于黑、吉、遼、冀、魯及安徽、江蘇北部.其地區(qū)年平均降雨量500～1000mm,以丘嶺谷地和巖溶山地地貌為主,地表巖溶發(fā)育,以干谷、大泉、地下河、洞穴、似峰叢巖溶為特色.

南方濕潤熱帶亞熱帶巖溶地貌.分布于滇、黔、桂為主,包括川、渝、鄂、湘、粵部分地區(qū),其總面積約50萬km2,是世界上最大的裸露碳酸鹽巖分布區(qū),是世界濕潤-半濕潤、熱帶-亞熱帶巖溶地貌發(fā)育最好的地區(qū).其地區(qū)年均降水量1000～2000mm,年均溫度在15o以上.巖溶地貌以峰林、峰叢、石林和峽谷為代表.

西北部干旱半干旱溫帶巖溶地貌.分布于山西、內(nèi)蒙,陜、甘、寧、新疆等地區(qū).因其地區(qū)氣候干旱,有較厚的黃土覆蓋,以常態(tài)地貌和干谷為特征.

西南部高原-高山巖溶地貌.分布于海拔在3000m以上,為高寒巖溶地貌,寒凍風(fēng)化作用顯著.地貌以殘峰、鈣華堆積為特色.

(2)中國巖溶洞穴分布特征

中國巖溶洞穴總數(shù)在50萬個(gè)以上.

過去認(rèn)為洞穴不發(fā)育的北方,近年發(fā)現(xiàn)許多大的洞穴;南方濕潤熱帶和亞熱帶為洞穴最發(fā)育區(qū).2008年統(tǒng)計(jì),實(shí)測長度超過5000m的洞穴約100個(gè),長度大于10km的有25個(gè),已開放游覽的洞穴400個(gè).

目前,中國最長的洞穴是貴州綏陽雙河洞,長117.29km,其次為湖北利川騰龍洞,長52.8km,第三為重慶武隆二王-三王洞洞穴系統(tǒng),長42km.亞洲最深洞穴是重慶武隆的汽坑洞,垂深1020m.貴州紫云縣格必河洞的苗廳為中國最大的洞廳,面積116,000m2.

(3)房山地質(zhì)公園巖溶特色

房山地質(zhì)公園巖溶是中國北方濕潤半濕潤亞熱帶-溫帶巖溶地貌的代表,其特色明顯.石花洞系的多層溶洞反映新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的多次隆升;洞內(nèi)裂隙滲透水沉積的石盾多,反映古氣候的石筍微層理明顯.拒馬河谷發(fā)育新近紀(jì)石林與第四紀(jì)巖溶陡壁構(gòu)成的組合地貌形態(tài).

該地區(qū)兩組不同時(shí)代的碳酸鹽巖層都發(fā)育巖溶洞穴,其中猿人洞、銀狐洞和石花洞發(fā)育在奧陶紀(jì)馬家溝組灰?guī)r中,云水洞和仙棲洞發(fā)育在中元古代霧迷山組地層中.石花洞系可分為上下8層,為全國之最,代表了北京西山新近紀(jì)以來新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)隆升的期次[1].洞穴內(nèi)非重力水沉積豐富,裂隙滲透水沉積的石盾多達(dá)200多個(gè)(其中仙女繡花臺(tái)最大),毛細(xì)滲透水沉積的石毛發(fā)育(如銀狐).流水沉積的石旗發(fā)育良好(如銀旗).石花洞滴水沉積的石筍疊置關(guān)系明顯,粗獷石筍代表中更新世沉積,桿狀石筍代表晚更新世沉積,具有微層理的石筍代表全新世沉積,可建立石筍剖面[2].雞毛洞唐代炭粒上長石筍,可以檢測現(xiàn)代測年方法的準(zhǔn)確性,為千年巖溶地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室[7].石花洞全新世石筍中首次發(fā)現(xiàn)碳酸鈣微層理[8].代表池水沉積的月奶石發(fā)育最好,為全國首次發(fā)現(xiàn)[9].拒馬河房山地貌是我國北方半干旱區(qū)巖溶類型的典型代表,其中六渡的孤山寨最美,由小孤山巖溶石柱、石中石、一線天和生物丘等景觀組成;該流域的三清洞、云水洞、仙棲洞和龍仙宮是唐縣期西山寬谷留下的遺跡.

依巖溶地質(zhì)學(xué)分類:大石河南岸的銀狐洞-石花洞-孔水洞地下河式巖溶洞穴群和拒馬河流域的房山地貌是我國兩個(gè)特殊成因巖溶類型.大石河的石花洞系發(fā)育在奧陶紀(jì)馬家溝組灰?guī)r的頂部,順層理發(fā)育,上下8層溶洞代表北京西山的新構(gòu)造的隆升期次;溶洞中非重力水沉積的石盾、石花、石毛、石枝等十分美麗.拒馬河流域主要為新近紀(jì)石林與第四紀(jì)巖溶陡壁組合成的房山地貌,另發(fā)育房山特有的巖溶石柱和巖溶墻;霧迷山組白云巖洞穴代表了上新世華北最早形成的洞穴.

從生物學(xué)分析,本區(qū)動(dòng)物界獨(dú)有硬肢馬陸[10]和大足鼠耳蝙蝠,植物界有5種以百花山命名的植物,應(yīng)該提出保護(hù)方案[11].

7 拒馬河流域的房山地貌

根據(jù)《中國地層表(全國地層委員會(huì)2011年征求意見稿)》,房山地貌的造景巖石為距今約15億年前海洋沉積形成的中元古代霧迷山組硅質(zhì)條帶白云巖.恐龍滅絕后的古近紀(jì)(65.00-23.04Ma.B.P.),長時(shí)間的準(zhǔn)平原化,形成了拒馬河的深切河曲.人類出現(xiàn)前的新近紀(jì)(23.04-2.588Ma.B.P.)形成石林,人類出現(xiàn)以來的第四紀(jì)形成巖溶陡壁,石林與巖溶陡壁的組合形態(tài)構(gòu)成了房山地貌[1].

通過溶蝕試驗(yàn),探討房山地貌的成因.霧迷山組巖石以白云巖為主,比溶蝕度、比溶解度均在0.6以下,機(jī)械破壞性較大.因其巖石相對于石灰?guī)r受化學(xué)溶解弱,不易整體破壞,能保持高峻地貌形態(tài);另外,巖石有利于流水侵蝕切割和機(jī)械崩解而發(fā)生局部塊體運(yùn)動(dòng)[12].

8 房山地質(zhì)公園在促進(jìn)首都經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用

在房山周口店園區(qū)早在77萬年前就有人類活動(dòng);董家林村為北京最早的燕國都城,最早的文化遺跡和城市遺址都在房山世界地質(zhì)公園內(nèi),房山對北京歷史發(fā)展起著源頭的作用.

房山世界地質(zhì)公園建成8個(gè)園區(qū),其中2個(gè)園區(qū)位于河北省境內(nèi),實(shí)現(xiàn)了北京市與河北省的合作共建.

北京市是世界性大城市之一,房山是世界上唯一位于首都的地質(zhì)公園,保護(hù)地質(zhì)公園將為首都經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn).

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