本刊記者 段雯娟

龍宮豎琴

北京石花洞國家地質(zhì)公園位于北京市房山區(qū)境內(nèi)，是中國第一座以巖溶洞穴自然景觀為主體的地質(zhì)公園。石花洞景區(qū)自然景觀奇特，洞內(nèi)沉積物分布密集，類型齊全，數(shù)量繁多，有滴水、流水、滲透水、停滯水和飛濺水五種沉積類型，四十多種沉積形態(tài)。洞中大量的月奶石為國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)，石旗、石盾、石幔是中國洞穴沉積物的典型代表。石花洞現(xiàn)已對(duì)外開放一至四層，游覽路線為2500多米，分為16個(gè)廳堂，共18個(gè)景區(qū)，120余處景觀。

洞中常年恒溫13oC，一年四季溫暖如春，空氣新鮮。石花洞處在中國北方半干旱季風(fēng)地區(qū)。如今，它早已成為了蜚聲中外的“溶洞博物館”。作為國家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)、國家AAAA級(jí)旅游景區(qū)，石花洞憑借其自身獨(dú)有的魅力，不知傾倒了多少中外來者。大凡觀賞過石花洞的游客，無不被那些動(dòng)魄驚心、陸離光怪的自然景觀傾倒，為那些天開地就的石花、石枝、石盾、石幔而感嘆大自然的鬼斧神工。

石花洞發(fā)育在中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r中，是巖溶洞穴的典型代表。鐘乳石以碳酸鈣成分為主，經(jīng)專家審定認(rèn)為，幾乎囊括了巖溶和洞穴文獻(xiàn)中所描述過的全部沉積物形態(tài)類型。既有像我國南方洞穴中常見的滴水、流水、水塘沉積形成的石筍、石柱、石瀑布、石幔、月奶石、晶花等，又有北方洞穴中常見的毛細(xì)水、滲透水、裂隙承壓水沉積形成的石枝、石花、石盾、朵狀石花等精美壯觀的景觀。

石花洞被地質(zhì)專家稱為“北京的地下明珠，巖溶形態(tài)的殿堂”，原國家科委主任宋健同志親自為石花洞題詞“地下地質(zhì)奇觀 溶洞博物館”。經(jīng)巖溶地質(zhì)專家在石花洞十年的研究發(fā)現(xiàn)，石花洞中的石筍微理層記載了自公元前665年至1985年以來2650年的北京夏季逐年溫度，所以被稱為“千年溫度計(jì)”。由于石筍年層能夠直觀的告訴我們年代，因此又稱為“天然時(shí)鐘”。

滴水形成的地質(zhì)奇觀

溶洞中的水滴含有碳酸鈣，它們?cè)诖箳旌吐涞卣舭l(fā)的過程中不斷析出，沉積物便形成了大量的石筍、石鐘乳、石柱和鵝管等地質(zhì)景觀。

進(jìn)入石花洞的第一個(gè)景觀就是由滴水形成的石筍。外形像是一頭獅子在此迎接每一位前來參觀的游客，景觀取名“雄獅迎客”在石獅的旁邊有尊石佛，是地藏王菩薩，佛像石座底部有石刻說明，是圓廣和尚在石花洞定居修煉十年后于1456年籌資雕刻的，并同時(shí)在洞口上方的石崖上雕刻了九尊佛像，連同地藏王菩薩正好是十尊，所以當(dāng)初石花洞又叫“十佛洞”（石佛洞）。

在石花洞二層主洞，記者看到一處形似一顆柳樹的自然景觀，石柱形似樹干，樹枝是由洞頂垂下的石鐘乳和石幔形成的。據(jù)講解員介紹，這個(gè)景觀是由滴水、流水沉積而形成的，景觀非常形象，故取名“玉柳垂蔭”。

順著“玉柳垂蔭”抬頭向上看，在洞頂上懸掛著的是洞中最大的石鐘乳，這處石鐘乳是有滴水和流水沉積形成的，由洞頂向下生長的，巨大的石鐘乳高18m寬3m，形似一個(gè)倒懸的火炬在熊熊燃燒，故取名“火炬倒懸”，為洞中第四大奇觀。

銀旗漫卷

跟著講解員繼續(xù)往前走就來到了石花洞的“龍宮”，這里距地面垂直高度有78km，是二層的最深處。兩根粗細(xì)均勻雄偉壯觀的石柱是由石筍和石鐘乳相連向內(nèi)生長對(duì)接形成的，高度是12．6m是洞中最高的兩根石柱。他們形態(tài)相似、成因相同、年代相近，故而合稱“擎天鴛鴦柱”，是洞中的第六大奇觀。

石花洞的第四層分為西廳和東洞，在東洞主要觀看的景觀是“鵝管”，鵝管是滴水沉積形成的，洞頂滲水下滴速度較慢時(shí)，水滴在懸掛狀態(tài)時(shí)水中二氧化碳逸出，溶液變得過飽和而碳酸鈣析出，并在水滴表面結(jié)成一個(gè)薄薄的晶膜，而后水滴受自身重量墜落，晶膜僅在與洞頂連接處沉積下來，形成一個(gè)環(huán)，其直徑與水滴直徑相似。下滲水不斷供給，久而久之，便形成了細(xì)長、中空、潔白的鐘乳石，稱之為“鵝管”。

火樹銀花

停滯水形成的地質(zhì)奇觀

洞中包涵重碳酸鈣的洞底積水由于受氣壓，以及洞內(nèi)溫度的變化影響，使水中的二氧化碳溢出，產(chǎn)生了各種形態(tài)的沉積物，形成了結(jié)晶石花、云盆、月奶石等景觀。

半池清水半池花，十里香魂十里家，月奶石蓮弘國粹，朵朵白蓮映彩霞。來到石花洞的第二大廳映入眼簾的是一個(gè)漂亮的荷花池，盛開著朵朵的蓮花，形狀似蘑菇、菜花，地質(zhì)上稱為“月奶石”。月奶石外表堅(jiān)硬，里面是柔軟的粉末狀物質(zhì)，月奶石是由池水沉積形成的含水量高、乳白色、可塑性強(qiáng)、乳酪狀碳酸鈣，其沉積結(jié)構(gòu)有蜂窩狀、絲狀、絲狀與蜂窩組合狀，專家們認(rèn)為可能與細(xì)菌作用有關(guān)。月奶石是1982年在北京石花洞內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)，專家用碳14和軸系測年測定，這些月奶石有3．4萬年的歷史，為洞內(nèi)第一大奇觀和全國之最。

“云盆”是在洞內(nèi)凹陷池塘中，由滴水、飛濺水、停滯水共同作用沉積碳酸鈣形成的。從池塘析出的沉積物稱“池塘沉積”，在池塘的水位線附近，由過飽和水中析出的碳酸鈣邊框稱為“邊石”，可以指示過去水塘中水位停滯的高度。在水面上漂浮著幾毫米的薄薄的冰片狀產(chǎn)物，稱之為“水鈣膜或穴筏”。在水位線以下，結(jié)晶成各種形態(tài)的方解石晶簇和水下石葡萄，如穴珠、穴餅池中晶花。石花洞的云盆直徑9m為洞內(nèi)第九大奇觀和第五個(gè)全國之最。

流水形成的地質(zhì)奇觀

巖溶洞穴的流水沉積主要形成了石旗、石幔、壁流石和石瀑布等景觀。

來到石花洞的第二層游覽線路長1352m分布了五個(gè)大廳，這里的中心大廳廳堂高闊，景物眾多?！爸窕h茅舍”景觀就是壁流石的典型代表。他的外邊很像茅草房，墻壁是由一捆捆的竹子扎成的，中間還有一根藤條穿起來，房子的左面是一扇門，好似一幅田園景象，景觀取名“竹籬茅舍”這個(gè)景觀是流水沉積形成的，在地質(zhì)學(xué)上稱為“壁流石”。

進(jìn)入第二層的一個(gè)支洞就發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)最大的石瀑布，它是由流水在坡面上沉積碳酸鈣而形成的，飽含碳酸鈣的上部流水沿著洞壁裂隙向下騰瀉。這道石瀑布高10米，寬20多米，現(xiàn)在能看到的只是瀑布的三分之一，這是洞內(nèi)最大的石瀑布，形似水流翻騰而得名“騰流瀑布”，是洞內(nèi)的第三大奇觀。

來到西支洞銀旗洞府的最高處，就會(huì)看到洞頂上垂下了許多奇形怪狀的石鐘乳、石劍、石旗，潔白如玉，質(zhì)地純凈取名為白玉天篷。隨著講解員的燈光打到的地方，記者看到洞頂上最壯觀的一面潔白如玉的石旗，它高為 2．18km寬為 1．1m，是由洞頂?shù)牡嗡?、片狀流水協(xié)同作用沉積形成的。石花洞的這面石旗因水中雜質(zhì)少。結(jié)晶慢、所以通體透明，純?nèi)缰兹缬?，故名“銀旗”，這是洞中的第二大奇觀和第二個(gè)全國之最。

石幔群又稱“石帷幕”是由滴水、線狀流水、片狀流水依洞壁沉積碳酸鈣形成的。石花洞內(nèi)最大的石幔群高10m，寬18m，由540多片石幔組成，稱為“龍宮帷幕”。在燈光的照射下，又像一個(gè)大型的舞臺(tái)帷幕還沒有拉開。這個(gè)景觀是洞中的第五大奇觀，也是第三個(gè)全國之最。

毛細(xì)滲透水形成的地質(zhì)奇觀

石花洞的第八大奇觀，叫“火樹銀花”，石花是由洞壁的滲透水、毛細(xì)水協(xié)同作用沉積形成。這一片石花分布在長30m，寬3m多范圍內(nèi)，幾乎全部都是洞壁上的石花、石毛、石枝、石菊花石葡萄，形成了形態(tài)多姿的各種石花景觀。由于洞中的石花多而美麗，石花洞也因此得名。

石盾是一個(gè)比較奇特的景觀，在其他溶洞是見不到的?？煞Q石花洞景觀一絕。洞壁有裂隙，水不斷從裂隙中滲出，形成了多枚石盾，擠壓水中，二氧化碳逸出，水變?yōu)檫^飽和積水，不斷擴(kuò)張，沉積形成石盾，在石盾頂部有卷曲石，底部滴水沉積了大量的石鐘乳和鵝管。還有成片的方解石晶面，在燈光的照射下閃閃發(fā)光，好像夜空中的星星非常美觀。

在石花洞中大大小小的石盾有220枚之多，被稱為盾的“王國”。石花洞洞中最大的石盾高1．2m直徑是2．6m，是由裂隙承壓水從裂縫中流出時(shí)沉積碳酸鈣形成的。從裂隙口開始并向外呈環(huán)形逐層生長，形成上下兩個(gè)盾板面；若水流較大，從石盾邊周緣裂隙口流出的水，可向下再形成石鐘乳或石幔。故景觀取名“龍女繡花臺(tái)”是洞中的第七大奇觀和第四個(gè)全國之最。

龍女繡花臺(tái)

石花洞：千年溫度計(jì)

中國有千千萬萬數(shù)不清的溶洞，每個(gè)溶洞都以其獨(dú)特的景觀和奧秘吸引人們到地下世界去觀賞和探索。近年來，北京市地質(zhì)調(diào)查研究院、中國地震局地質(zhì)研究所和中國科學(xué)院的專家在石花洞的石筍中不斷發(fā)現(xiàn)非常清晰的生長層，年層的厚度一般0．05～0．3mm之間，這也是石筍每年沉積生長的高度?？梢娛S年層就像時(shí)鐘，它能告訴我們石筍哪年沉積多，哪年沉積少。

那么是什么因素決定了石筍沉積量的變化呢？通過數(shù)年的洞穴觀測分析并和氣象記錄對(duì)比，專家們發(fā)現(xiàn)，石花洞石筍的年層面形成于7月，一些石筍的年層厚度變化受地表溫度變化的影響最大，因此，通過計(jì)算就可以用年層序列恢復(fù)過去幾千年的溫度變化?？梢?，石花洞的石筍年層既是時(shí)鐘又是溫度計(jì)。

現(xiàn)在專家們利用石花洞石筍年層的厚度已經(jīng)恢復(fù)了北京過去2650年的夏季溫度。這是目前中國最長的逐年記錄的溫度年表，也是目前世界上最長的石筍層溫度記錄。這個(gè)“時(shí)鐘—溫度”告訴我們，北京在戰(zhàn)國中期、兩漢、隋—盛唐、宋—元代及清代晚期以來比較溫暖；而在春秋中期、戰(zhàn)國后期—西漢前期、南北朝、中唐—五代、明—清代前期較為寒冷。北京石花洞石筍年層溫度記錄現(xiàn)已在世界數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站向全世界公布，并為國內(nèi)外科學(xué)家廣泛引用。北京石花洞正以其美妙的地下景觀和獨(dú)特的科學(xué)價(jià)值而享譽(yù)世界。