乳源大峡谷是怎样形成的

　　潘  江

　　本文原载《地球》（双月刊），中国地质学会科普委员会、中国地质博物馆主办，2006年第6期。

　　作者：潘江，中国地质博物馆研究员、建设部风景名胜专家顾问、全球地学遗址工作组委员。

　　从粤北乳源县城乘车到大峡谷，汽车沿多弯道的公路，先上坡，继而向下坡行驶，快到大峡谷时地形平块，有农田出现，环顾四周仍有高山环抱，说明大峡谷位于山间盆地之中，为一“台地”。观察大峡谷是从上而下俯视，再沿石阶从上而下到谷底。站在大峡谷的谷口大瀑布附近的铁桥上，向对面远方望去，呈现二排一前一后的平顶山峰，说明峡谷的形成，曾经历了两期以上的地殻运动，代表在地球历史长河中的两期夷平面的遗迹。深度为300多米、长度达15公里的峡谷的形成过程，是在初期付地形小河谷的基础上历经长期的流水冲刷、切割、搬运作用，山洪将峡谷中的岩石搬运到下游低凹地区。同时由于地殻的垂直运动使岩石不断向上抬升，加速了地形向下深切割的速度和范围，故而两侧形成高角度的絶壁峡谷。

　　站在谷口大瀑布附近向后及两侧面看去，在瀑布的源头等地可清楚地看到一层一层基本呈水平的岩石出露在眼前，相互重叠，这些平面在地质学上称之谓沉积岩地层的层面，为岩石在成岩过程中的水平沉积面。还可以看到两组与水平相垂直的缝隙，那是岩石在形成过程中保留的节理面，这些隙的两侧的岩石没有发生过明显的位移。由于客观上存在这两种“面”，使岩石成为一块一块的长方形或方形的立体石块。当暴雨、山洪、泥石流发生之后，这些石块则易于被流水切割，形成岩崩，加速了峡谷的形成，成为目前看到的大峡谷。

　　大峡谷在地质构造及地貌学所处位置，通称“黄思脑背斜”的西北翼，为山间盆地内的峡谷。

　　上面所说的两级夷平面是著名的喜马拉雅造山运动的后期结果，也就是说大峡谷是伴随着喜马拉雅山的后期抬升而形成的，距今已有约1000万年的历史（更新世）。

　　在峡谷的上部及谷内所出露的岩石为中泥盆世桂头群，是距今3亿多万年以前形成的沉积岩，以中至厚层致密坚硬的石英岩为主。桂头群的下部为河流、三角洲沉积物，保存有大型交叉层理；中部以陆源碎屑岩为主，系滨海相（类型）沉积物；上部过渡到滨海与大陆交互的三角洲沉积，保存有植物化石和韶关沟鳞鱼、乐昌沟鳞鱼、广东沟鲤鱼、肺鱼类鳞片、总鳍鱼类鳞片等化石。总厚度在乳源约800至1000米，在峡谷大瀑布附近出露其中部。

　　总之，大峡谷的形成系地殻运动，使地殻向上抬升；长期的流水冲刷、切割，使地形向下深切形成。暴雨、山洪为外营力，起了加速作用，峡谷的展布受区域地质构造和地貌的控制。

　　乳源大峡谷不是石炭岩地区的喀斯特地裂缝，与岩溶作用无因果关系。

　　通天箩洞穴探秘

　　——中美合作探察洞穴见闻之一

　　莫仲达  宋开国  

　　本文原载1988年3月24日《南方日报》第4版。

　　作者：莫仲达、宋开国，均为华南师范大学教授。

　　《南方日报》编者按  乳源瑶族自治县通天箩洞穴区系统的神秘的面纱，已由中美科学工作者携手撩开。在考察队的中方——华南师范大学洞穴研究协会的支持下，本报在国内报刊中首次详细公布这一考察研究活动的初步成果。

　　今年3月1日至6日，美国洞穴基金会1988中国考察队应华南师范大学洞穴研究协会邀请，联合对乳源瑶族自治县通天箩洞穴区系统进行考察，并重点考察了通天箩洞、享福洞、烘笼洞、燕子岩等大型洞穴。我们有机会随队考察，眼界大开。现将所见所闻向读者介绍。

　　通天箩洞位于乳源县城西北方64.5公里处的石灰岩高原上。本月3日下午2时，通天箩洞边鞭炮齐鸣，4位经过专门训练的美国科学家身背仪器，在数百名围观群众的目送之下，相继沿着“尼龙大道”（一种供人垂直上下探洞的设备）徐徐下洞。经初步观察和测量，这个洞海拔690米，垂直凹入地下90多米，洞口直径73米，底部最大直径140米，周长约450米，口小底宽，四壁反坡峭立，形似谷箩。在90米深的底部中间，现出一片面积约3500平方米的茂密树林，树木直径约20厘米，高达30米，树下长有矮小的灌木丛及许多地表罕见的草木植物。在这种由乔木、灌木和草丛组成的植物区地面，通天箩洞就是一个岩溶塌陷竖阱。洞底的一片树林因能受到阳光照射，长得特别茂密。因此，称这片树林为“阱底森林”，比称作“地下森林”更为科学确切。

　　为了开发天然资源、研究人类历史、保护自然环境和寻求新的生活乐趣，现在愈来愈多的人进入洞穴，考察洞穴，保护洞穴和开发洞穴。尤其国外对洞穴的探查研究更为活跃，其范围涉及地质、地理、生态、生物、历史、考古、勘探、测绘、探险、体育、环境保护和摄影等方面。这次美国洞穴考察队一行12人，是不同专业、不同职业和不同年龄、性别自由组合而来的。在中美探洞者中，有的语言不通，却都乐于在探洞活动中互相交流，彼此配合，因而取得了自古以来从没有人进入过的通天箩“地下禁区”的第一手资料，为我省研究和开发洞穴资源迈开了新的一步。

　　奔流在地下深处的小河

　　——中美合作探察洞穴见闻之二

　　莫仲达  宋开国  

　　本文原载1988年3月30日《南方日报》第4版。

　　作者：莫仲达、宋开国，简介见本书第330页。

　　在以通天箩为中心，方圆数十平方公里的石灰岩高原上，降雨较多，奇怪的是见不到一条长年有水的河流。落到地面上的雨水跑哪儿去了？原来，那里的岩溶漏斗、洼地、落水洞星罗棋布，就象多孔的海绵，即使大雨倾盆，也能很快把雨水吸去。渗入到地下的水，通过地下穴洞、地下河道向远方低处流走。寻找地下河，对于发展当地经济和保障群众正常生活具有重大意义。

　　怎样才能找到地下河呢？地质规律告诉人们，在地面有排列成行的岩溶竖井、漏斗和洼地之处，下面往往就有地下河穿过。地质资料表明，通天箩的下面就有地下河。寻找这条地下河，正是这次中美联合探洞的一个重要目标。

　　在探测通天箩的那一天，队员发现阱底处有大量的坍塌岩块，堵塞了通向地下河的多处可能进口，而高悬在阱壁上的通道又一时无法进入。

　　“地下河的踪影，你在哪里？”就在大家一筹莫展的时候，有人意外发现离通天箩洞口50多米的山坡上，有股浓密的雾气腾起。大家迎上前去，原来雾是从一个只能容单人通行的洞口冒出。当时，地面气温为2℃，而喷出雾气的洞口温度为18℃。雾气所至，有如一股股暖流，使人感到暖和舒适。这一发现，引来了不少手拎烘笼取暖的群众的围观。来自美国国家公园管理局的洞穴专家柯布先生目睹此情此景，当即提议把这个无名洞取名为“烘笼洞”。这个富有中国味的名字，很快就被中美探洞者所接受。

　　“烘笼洞”是一个30°～40°的斜洞，洞长35米，深入地下17米，宽1～4米，高2～5米，虽然无法继续进入，但从它能泄出团团雾气这点来看，完全可以肯定它连通着地下埋藏的水体。由于洞内、洞外的气压差异，使地下水体的水蒸气源源冒出，而在地表气温较低时，水汽遇冷凝结成反光性强的小雾珠。专家们认为：今后，在保护这个自然景观的前提下，通过适当的人工开挖，可望找到通向地下河的入口。

　　看完“烘笼洞”，考察队挥师东移到1.5公里处的“享福洞”。在“享福洞”里走完约200米长的一段斜洞，便是一个异常漆黑的深渊边缘，一道道由电石灯发出的光柱，全然被那似乎是无底的黑洞所吸收，能见度极差。探洞者投石问路，回声在五六秒钟后才能听到。这又是一段艰险的垂直探洞作业！打先锋的古柏先生两度上落，终于把“尼龙大道”——探洞绳索铺妥。经过测量，这个深渊深达70米，宽达30多米。

　　下得崖来，在不远处，一条地下河赫然出现在眼前。队员们兴奋异常，古柏先生连声欢叫“喜事临门！”虽然时值冬旱，这条地下河的河面宽度仍有2～4米，流量约30立升/秒。从两岸的水位变化痕迹分析，雨季时洪水水位可猛升20米。穿行在这深达30余米的地下峡谷中，在这条与世隔絶、不见阳光的小河里，竟然见到一些长不及1厘米的小虾以及3～5厘米长的小鱼在游动（测量水温，为15℃），不远处，还躺着一条长约30厘米的半僵水蛇。这些小生物的发现，又令探洞者雀跃不已。

　　大家沿着这条距地面150米的地下河道，时而踏入没膝的水中，时而爬过巨大的崩石，不畏艰险，继续追索，发现上源雾气迷漫，水竟是从一个直径仅30厘米的小洞淌出。这段地下河奔流300米之后，却哑然止于一个深水潭中，令队员大为扫兴。看来，要查清地下河的来龙去脉，日后还要大费一番功夫。

　　无独有偶，另一个探洞组在乳源城西8公里的燕子岩中，也发现一条地下河。其埋藏深度约70米，流量估计达135立升/秒，水温17℃，河长220米。水中虽无大发现，但昆虫学家韦尔本博士在干洞里发现了淡黄色的洞穴蟋蟀、蜘蛛和千足虫等。探洞者中唯一的女性——博采女士以国际蝙蝠保护协会会员的鋭利眼光，从飞舞的蝙蝠中识别出四个种属。这些发现，预示我省在洞穴生物、生态研究方面，亦大有可为。

　　探洞者的三大纪律

　　——中美合作探察洞穴见闻之三

　　莫仲达  宋开国  

　　本文原载1988年4月21日《南方日报》第4版。

　　作者：莫仲达、宋开国，简介见本书第330页。

　　洞穴的生态环境保护，是关系到人类能否充分地和合理地利用洞穴资源，并把它完好地交给子孙后代的大事。在这次中美合作探察洞穴的活动中，美国探洞队员在保护洞穴方面的良好意识，给我们留下了深刻印象。

　　乳源燕子岩是个游客自由观光的洞穴。在那里考察时，我们从远处看到艾拉先生等人常常躬腰拾物，并放入随身携带的塑料袋内。“他们究竟有什么新发现？”我们快步上前细看。原来，他们是在收集游人留下的废纸、蔗渣、果皮和饮料空罐等。外国的探洞队员竟同时充当中国洞穴的“环卫队员”，真使我们感慨不已。我们还注意到，每当入洞前夕，美国队员除在背囊里装上探洞工具、仪器和简易食品之外，都毫不例外地带上几只塑料薄膜袋，以便把个人从电石灯清出的电石废渣、用过的闪光灯泡和电池、饮料废罐、果皮以及糖纸等带出洞外。入洞以后，他们一旦发现游客敲走石花、石笋和石锺乳的残迹时，就往往表现出遗憾的神态，还不厌其烦地把那些打烂弃下的石头碎块就地拼合和堆放，并连声说“真可惜！”这一件件事使我们理解到，为什么美国队员在探洞时随身不带地质锤，在铺设探洞绳索时又总是避免在洞壁上打洞锚钉——他们是不忍心破坏大自然的任何造化啊！

　　在美方队员的心目中，任何人即使是中方队员出现破坏自然生态的事情，都是不能容忍的。燕子岩洞内较暖和处是“石燕”——蝙蝠的聚居地，当我们来到这里考察时，絶大多数蝙蝠还处在冬眠初苏状态。它们双脚紧钩住洞顶，双翼紧裹住全身，头朝下的倒挂着，恰似含苞待放的黑牡丹花蕾。一名中方随行人员见此奇景，情不自禁地朝这些倒挂着的蝙蝠抛掷小石块，想弄醒它们以一睹蝙蝠群飞的壮观。这一行为立即激起公愤，连沉默寡言的詹姆斯也立即喊话：“不要干扰它们的美梦！”这次合作探洞的美方12名队员，在洞内絶对不吸一支烟，也絶不在洞内大小便。

　　据我们瞭解，美国洞穴学会（NSS）有三句流行的口号：“除了脚印，决不在洞内留下任何东西。”“除了摄取照片，决不拿走洞内的任何东西”“除了消耗时间，决不伤害洞内任何生物。”口号常印在记録本和铅笔上。这三句口号，以中国人的观念和用语习惯来说就是“三大纪律”。为了制止破坏洞穴环境的行为，美国洞穴学会还公开悬赏，对检控破坏者的人一经核查属实，该学会即给予800美元的奬金；而恣意破坏洞穴环境的人，则会受到起诉和惩罚。

　　为什么美国洞穴学会对洞穴环境保护的态度如此认真呢？据美国队员解释，洞穴的自然生态环境是十分精巧，然而又是十分脆弱的。例如，烂电池和电石废渣会毒死昆虫，残留在昆虫身上的毒物又会危及以食昆虫为生的蝙蝠及其它动物。又如，废物腐烂后放出废气，可能招致一些生物死亡，从而打断洞内纤细的食物链，导致一系列的生态连锁变化。而洞内的每一种生物、每一株石锺乳都经历了年代漫长的演化，记録了大自然的种种奥秘。以那些长年生活在阳光不足或全黑环境下的洞穴生物来说，它们的食物少、营养物质有限，无论生长速度或生殖速率都很低。有些洞穴蝙蝠1年只生１胎１只。一条盲鱼从孵化到性成熟，需时可能长达数年。至于在洞内朝退化方向发展的生物和失去色素的生物，其演化全过程的完成，需要的时间就更长了。因此，人为地伤害洞穴生物对生态所造成的影响极大。洞穴在开发利用之前，通常有许多探洞者反复进入洞内研究，若每人对上述纪律的细微违反，累加起来的后果将不堪设想。所以，即使是科学工作者在探洞中的必要取样研究，也应把取走的数量严格控制在最低限度。

　　在合作探洞的日子里，美方队员常常提到，旅游洞穴在开发前，就必须认真研究保护洞穴的生态环境、自然景观以及旅游者健康的有效措施。他们指出，那怕是众多的游客所脱落的毛发和衣服掉下的纤维，也会危害洞穴生物，更不用说乱丢废物和吸烟可能造成的严重恶果。中美队员在先行考察我省最大的旅游洞穴——英德县宝晶宫时，看到该洞开放虽然时仅4年，但在照明灯下，有些洞内的地面已长出緑色苔藓；游人丢下的少数果核，居然长出了数厘米高的小苗。大家在称赞这座美丽的“地下宫殿”之余，也痛感洞穴环境变化之快。有人指出，旅游洞穴如何因地制宜选择布光，如何合理限制每次参观人数等等，都有待于学者和有关管理部门研究探讨。

　　队员们还谈到，地下洞穴与地表世界息息相关，地下水以及既生活在地下又活动于地表的动物，把两者的环境紧密联系起来。据美国的一项研究，１只普通蝙蝠１小时能吃掉3000多只昆虫。群居在美国新墨西哥州卡尔斯帕洞的870万只蝙蝠，仅一个夏季里所吃掉的昆虫总量竟达45吨之多。广东洞穴的蝙蝠数量不少，如果洞内环境恶化，或者为了滋补和药用的需要而乱杀、乱捕蝙蝠，就会使蝙蝠的数量减少，甚至发生群体移迁或解散。这样一来，不仅使洞内景观大为失色，还会招致地表作物的虫害增加和作物的花粉传播机会减少。此外，地下洞穴中生存着许多地表所没有的生物（特别是霉菌和藻类），这些潜在的宝贵资源正有待发现龢利用。他们深切希望，在我省全面进行洞穴探察活动之时，要特别强调对洞穴的全面保护。

　　在前往乳源通天箩洞探察的途中，美方队长毕列兹蒙教授和布歇女士在百忙中还抽空走进附近村庄，向村民宣传洞穴保护的意义，并把一些宣传保护洞穴生物、生态的文具、玩具送给当地的小学教师，希望他们能把这些东西用在教学之中，使少年儿童从小就懂得保护环境，热爱大自然。看着这些感人的举动，我们不禁对比反思：外国朋友如此珍惜、爱护中国的洞穴，我们作为中国人，不是更要竭尽全力保护好自己的洞穴吗？