吕金波 1、2
1 北京市地质调查研究院102206;2 中国房山世界地质公园科学研究中心 102488
摘 要:中国北京房山世界地质公园,地跨北京市房山区和河北省保定市涞水县、涞源县、地理坐标:东经114°36′48″~116°08′16″,北纬39°09′57″~39°43′08″。公园东西长130.80km,南北宽75.09 km,总面积953.95 km2。划分为8个园区:周口店园区、石花洞园区、十渡园区、百花山-百草畔园区、上方山-云居寺园区、圣莲山园区、野三坡园区和白石山园区。
北京房山世界地质公园是以岩溶洞穴景观和峰丛地貌景观为特色的地质公园。大石河流域发育中奥陶纪马家沟组石灰岩,自上而下,依次发育鸡毛洞、银狐洞、石花洞和孔水洞,由一条地下暗河将其连为一个洞系,补给点为大石河上游,排泄点为孔水洞。周口店猿人遗址属于中奥陶纪马家沟组岩溶洞穴。拒马河流域发育中元古代雾迷山组白云岩,岩溶洞穴包括云水洞、仙栖洞、龙仙宫和三清洞,均属唐县期夷平面的产物。拒马河流域地层为平缓的中元古代雾迷山组峰丛地貌区,雾迷山组白云岩的化学成分为碳酸钙和碳酸镁,在水和可溶性二氧化碳作用下,山体上部的岩石被溶解,导致峰丛地貌景观的形成。本区在动物界还有独有的硬肢马陆和大足鼠耳蝠,在植物界有5种以本区附近百花山命名的特殊植物种属。
房山是世界上唯一位于国家首都的世界地质公园,是中国地质工作的摇篮,1867年Pumpelly R.提出了“震旦方向”的概念,1882年Richthofen F.V. 提出了“震旦系”地层名称。1929年12月2日裴文中在周口店岩溶洞穴碎屑堆积物中发现了第一颗完整的北京猿人头盖骨。1927年翁文灏等提出了“燕山运动”构造幕。云水洞是华北开发最早的岩溶洞穴。以石花洞为代表的大石河岩溶洞穴群,洞层最多(8层),非重力水沉积的石盾最多(200多个),滴水沉积的石笋微层理最明显,池水沉积的月奶石发育最好,有被钙华掩盖的唐代题字,有毛细渗透水沉积的美丽银狐,有在北魏《水经注》古籍中记载的孔水洞。白石山园区拒马河源的长城是中华的魂魄。野三坡园区和十渡园区的拒马河流域发育华北地区最为典型的岩溶峰丛地貌。埋于地下的石门花岗岩体的热力变质作用,烤白了大石窝镇高庄汉白玉大理岩,成为紫禁城、明清皇陵和皇家园林的唯一石料区;烤白了云居寺所在的云带山,故有云水洞、云居寺之名。拒马河东的董家林村附近发现3060年前的西周都城遗址,是今日首都北京城的发源地,首都北京的文明始于房山。打造岩溶为特色的一区两县房山世界地质公园,使之成为北京西部生态保护带的亮点和地学科普教育基地,实现首都经济的可持续发展。
关键词:世界地质公园,首都经济,石花洞岩溶洞穴,十渡峰丛地貌,周口店猿人遗址,北京房山
房山是世界上唯一位于国家首都的世界地质公园,位于北京西南(图1),是中国地质工作的摇篮,1867年Pumpelly R.提出了“震旦方向”的概念[1],1882年Richthofen F.V. 提出了“震旦系”地层名称[2],1929年12月2日裴文中在周口店岩溶洞穴碎屑堆积物中发现了第一颗完整的北京猿人头盖骨。1927年翁文灏等提出了“燕山运动”构造幕。云水洞是华北开发最早的岩溶洞穴。以石花洞为代表的大石河岩溶洞穴群,洞层最多(8层),非重力水沉积的石盾最多,滴水沉积的石笋微层理明显,池水沉积的月奶石发育好,有被钙华掩盖的唐代题字,有毛细渗透水沉积的美丽银狐,有北魏《水经注》古籍中记载的孔水洞[3],拒马河流域的岩溶峰丛是华北地区最为典型的岩溶地貌。埋于地下的石门花岗岩体的热力变质作用,烤白了大石窝镇高庄汉白玉大理岩,成为紫禁城、明清皇陵和皇家园林的唯一石料区;烤白了云居寺所在的云带山,故有云水洞、云居寺之名[4]。拒马河东的董家林村附近发现3060年前的商周都城遗址,是今日首都北京城的发源地,首都北京的文明始于房山。
房山世界地质公园在地质图上的特征是:三水合围、日月同辉、峰丛典型、洞穴成群、石门岩体、一片白云。三水合围是指东面的永定河、北部的大石河及南面的拒马河包围着地质公园,日月同辉是指房山花岗岩体像太阳、北岭向斜像月亮,峰丛典型是指拒马河流域雾迷山组地层形成的峰丛地貌,石门岩体是指在石门出露仅1km2花岗岩体,一片白云是指经石门岩体烘烤成大理岩化的区域。
本文从世界地质公园的概念与现状、房山世界地质公园的范围及主要内容、房山世界地质公园创建情况、地质公园岩溶特色定位、建设房山世界地质公园的效益分析、房山世界地质公园在促进首都经济发展中的作用等6个方面进行研究,探讨如何建设以岩溶为特色的房山世界地质公园;如何在保护北京西部生态带的前提下,利用世界地质公园这一自然遗产促进国际化大都市首都经济的快速发展。
1 世界地质公园的概念与现状
世界地质公园是联合国教科文组织支持的一项工作,需由联合国教科文组织专家实地考察,经专家评审通过,并经联合国教科文组织批准的地质公园,称为世界地质公园。其宗旨有3:①地质遗迹和地质生态环境的保育;②科学普及和大众科学素质的提高;③通过发展地学旅游和有关产品,支撑地方经济可持续发展和增加当地居民就业。
在2002年2月召开的联合国教科文组织国际地质对比计划执行局年会上,联合国教科文组织地学部提出了建立地质公园网络,同年5月公布了世界地质公园工作指南。根据联合国教科文组织地学部的计划,全球将在未来20年中建立500个世界地质公园,形成网络,到目前为止已有48家世界地质公园,其中我国有18家,即:湖南省张家界、江西省庐山、广东省丹霞山、安徽省黄山、河南省云台山、黑龙江省五大连池、云南省石林、河南省嵩山、浙江省雁荡山、福建省泰宁、内蒙古自治区克什克腾、四川省兴文、北京—河北房山、山东省泰山、河南省王屋山—黛眉山、广东—海南雷琼、黑龙江省镜泊湖和河南省伏牛山。
2 房山世界地质公园的范围及主要内容
中国北京房山世界地质公园地跨北京市房山区和河北省涞水县、涞源县,总面积953.95km2,包括周口店北京人遗址科普区25.52 km2、石花洞溶洞群观光区36.50 km2、十渡岩溶峡谷综合旅游区313.68 km2、上方山—云居寺宗教文化游览区31.37 km2、圣莲山观光体验区28.10 km2、百花山—白草畔生态旅游区54.83 km2以及涞水县野三坡综合旅游园区和白石山拒马源峰丛瀑布旅游区等8个功能园区(图2)。
房山世界地质公园具有如下6大主要内容:①远古人类——周口店北京人遗址是中更新世人类的发祥地,1987年被列入《世界文化遗产名录》,是集地质变迁、生物演化、人类进化三位一体的园区;②造山运动——这里是燕山运动的命名地,由陆内造山带形成的地质遗迹不仅奇特险峻,而且具有很高的观赏性。区内大型褶皱、断裂、侵入岩和火山岩,都是这次造山运动的产物;③峰丛地貌——十渡园区 “构造—冲蚀岩溶地貌”表现为线条刚直的峰丛、岩峰、塔状山、墙状山、平顶山及峰谷等;④岩溶洞穴——石花洞溶洞群是中国北方溶洞发育最密集的区域。在全国洞层最多、非重力水沉积的石盾最多、月奶石发育最好、石笋微层理最清晰、毛细渗透水形成的石花最精美;⑤历史文化——在公园历史文化中重要的宗教古迹有佛教圣地云居寺、镌刻石经14278石,佛教名山上方山等。另外还有北京城市发祥地商周遗址;⑥地质摇篮——这里是我国地质工作最早开始的地方之一,是我国第1部地质学专著《北京西山地质志》的诞生地之一,曾走出多位著名科学家,产生了上千部(篇)研究成果,是一处集地学研究之早、成果之丰硕、育人之多于一体的科研、科普、教学基地。
3 房山世界地质公园创建情况
自2002年以来,国土资源部有关专家就多次建议在房山区创建世界地质公园。房山区有关部门在广泛听取专家意见和深入调研的基础上,2004年10月专门聘请世界地质公园评委赵逊研究员牵头对房山申报世界地质公园进行可行性论证,编制了可研报告。2005年3月中国地质学会陈安泽研究员等112位专家对房山地质公园建设进行专题研讨,并联名向北京市政府提出了与河北省联合创建房山世界地质公园的建议。王岐山等市领导就陈安泽等专家建议做出了批示,明确提出要建设房山世界地质公园。2005年6月19日,房山区承办了中国旅游地学与地质公园学术年会,国土资源部及地学专家对创建房山世界地质公园工作专门进一步研讨和论证。河北省政府、涞水县政府、涞源县政府专门致函北京市政府、房山区政府要求联合申报,北京市政府、房山区政府分别复函,同意联合申报。经王岐山、翟鸿祥等市领导同意,北京市人民政府、河北省人民政府批准,2005年10月16日在通过国内专家评审推荐会后,正式向联合国提出申报房山世界地质公园。
2006年5月9~11日,联合国教科文组织专家进行了实地考察,考察团专家对房山世界地质公园给予了高度评价,认为房山地质公园拥有丰富独特的地质遗迹和历史悠久的古文化,集古人类、古生物、北方岩溶地貌、地下岩溶洞穴、燕山型陆内造山遗迹和丰厚的人文积淀于一体,在世界范围内是一处具有重大科学意义的地质遗迹集中分布的地区。考察团专家认为创建房山世界地质公园是为北京增加一处以自然景观为主的科技型世界地质公园,是对奥运理念的诠释,也是在2008北京奥运会期间为世界人民所准备的一份厚礼,要大力支持房山世界地质公园的创建工作,希望能申报成功并在2008年奥运会开幕前揭碑开园。2006年9月18日,在第一届世界地质公园大会上,房山世界地质公园正式获得联合国教科文组织批准并授牌,使北京成为世界上第一个拥有“世界地质公园”的首都城市。
4 地质公园岩溶特色定位
大石河与拒马河流域岩溶洞穴及峰丛地貌是我国北方半干旱区岩溶类型的典型代表,岩溶旅游资源丰富,岩溶形态有许多的全国之冠,完整性好,岩溶地质的科学特征明显。
从美学和科学角度看:大石河流域南岸的银狐洞-石花洞-孔水洞地下河式岩溶洞穴群和拒马河流域的峰丛岩溶地貌是我国两个特殊成因岩溶类型的典型例子。溶洞中非重力水沉积的石盾、石花、石毛、石枝等最为美丽和丰富,洞层最多代表北京西山的新构造隆升强烈。拒马河流域的峰丛岩溶地貌美丽壮观,雾迷山组白云岩洞穴代表了上新世华北最早形成的洞穴。这些岩溶地质遗迹为运用地球系统科学理论,通过岩性、地质构造、气候、水文等多因素分析,研究其形成机理提供了不可多得的自然遗产。这些遗产将为我国岩溶地质学的研究和以岩溶景观为主要内容的区域经济发展发挥重大作用。
在全国范围内,本区形成岩溶洞穴的母体岩层丰富(既有奥陶纪马家沟组石灰岩,又有中元古界雾迷山组白云岩),可供观赏的岩溶洞穴最为密集,洞层最多,以石盾为代表的非重力水沉积物丰富,钟乳石叠置关系明显,石笋中具有微层理,月奶石发育好。在一个地区,两组不同时代的碳酸盐岩层同时发育岩溶洞穴,仅有此区。鸡毛洞、银狐洞、石花洞、云水洞、仙栖洞和龙仙洞均为可供观赏参观的旅游洞穴,在全国最为密集。石花洞可分为8层,为全国之最,科学上代表了北京西山上新世以来新构造运动台升的期次[5]。洞穴内非重力水沉积丰富,石盾最多(200多个)、最大(仙女绣花台)[6]、也最为美丽(双彩石盾),石毛最美丽(银狐)。流水沉积最美丽(洞府银旗)。石笋叠置关系明显(石花洞龙宫),粗犷石笋代表中更新世沉积,杆状石笋代表晚更新世沉积,可建立石笋剖面[7],鸡毛洞唐代炭粒上石笋,可以检测现代测年方法的准确性,为千年岩溶地质实验室[3]。石花洞全新世石笋中首次发现碳酸钙微层理[8]。代表池水沉积的月奶石发育最好,也为全国首次发现[9]。拒马河流域峰丛岩溶地貌是我国北方半干旱区岩溶类型的典型代表,特别在六渡河南的孤山寨表现最为美丽,该点由落凤坡、园鼓丘和一线天等景观组成;发育在该流域的三清洞、云水洞、仙栖洞和龙仙宫是唐县期西山宽谷留下的遗迹。
从科学或保护角度看:岩溶景观是由碳酸钙岩石、水和二氧化碳在漫长的地质时期共同作用形成的,当地气候、植被覆盖率以及人类活动对其影响很大,景观非常脆弱,必须从可持续发展的角度提出自然遗迹保护方案。本区在动物界还有独有的硬肢马陆属[10]和大足鼠耳蝠,在植物界有百花山花楸(Sorbus pauhuashanensis)、百花山柴胡(Bupleurum chinense F. octoradiatum)、百花山葡萄(Vitis baihuashanensis)、百花山鹅观草(Roegneria turczaninowii var. pohuashanensis)、百花山毛苔草(Carex capillaries Var. pohuashanensis)等5种以本区附近百花山命名的特殊植物种属[11],也应该提出保护方案。
5 建设房山世界地质公园的效益分析
建设房山世界地质公园将会带来明显的经济效益,预计2010年园区接待游客639.4万人次,实现旅游综合收入14.8亿元,比2006年分别增长108.7%和114.5%,年均分别增长20.2%和21%。同时,公园的建设还将带动全区旅游业的快速发展,预计2010年旅游收入比2006年增长1.3倍,达到19.8亿元,年均增长23.2%,在“十一五”规划预计增速基础上增加8个百分点,实现旅游大区的建设目标。
建设房山世界地质公园具有明显的生态效益和环境效益。房山世界地质公园建设对保护生态环境将发挥积极的推动和促进作用,通过生态环境建设与修复,将为大力提升京郊整体生态环境水平做出贡献,为游客提供一处内容丰富的科普知识场所和生态环境优美的休闲度假胜地。
建设房山世界地质公园具有明显的社会效益。房山世界地质公园所涉及的11个景区都分布在山区丘陵乡镇,以世界地质公园建设为重点,大力发展山区生态旅游业,将成为加快山区建设、培育替代产业、优化产业结构的主旋律,以进一步推动农民就业和增收致富的步伐。预计公园建成后,新提供8700个直接就业机会,带动间接就业4.35万个。
6 房山世界地质公园在促进首都经济发展中的作用
北京是中华人民共和国的首都,早在500ka前的周口店一带就有人类活动,迄今已经有3060年的建城历史和800多年的建都史。最早的文化遗迹和城市遗址都在房山世界地质公园内,如周口店为地质公园的一个园区,董家林村为北京最早的都城。自古以来房山就是北京文明的发祥地,对北京的历史发展起着重要的作用。
首都经济是立足北京,服务全国,走向世界的经济;是充分体现北京城市性质和功能,充分发挥首都优势,充分反映社会主义市场经济规律,是向结构优化、布局合理、技术密集、高度开放、资源节约、环境洁净方向发展的经济,是保持较高增长速度,又体现较好效益的经济。房山世界地质公园的建设与发展是首都经济不可或缺的重要组成部分,理应在促进首都经济发展中起到重要的作用[12]。
按照北京市“两轴、两带、多中心”的发展思路,房山世界地质公园属于北京“西部生态带”的范围(图3)。公园涉及房山10个乡镇、11个景区、58个村、57893人,面积达全区总面积的近1/4,全部分布在山区丘陵地带。建设房山世界地质公园将对落实科学发展观、建设和谐社会、带动首都西南区域经济协调发展起到积极的推动和促进作用。
参 考 文 献
[1]Pumplly. Geological Survey of China, Mongolia and Japan. 1867
[2]Richthofen.China,Vol.2.1882
[3]吕金波等.京西鸡毛洞的发现及其意义[J].中国区域地质, 1999,18(2):181~184
[4]吕金波等.北京市房山区石门花岗岩体特征[A].见:姜建军等主编:旅游地学与地质公园建设——旅游地学论文集第十二集[M]. 北京:中国林业出版社,2006,312~315
[5]吕金波.北京西山新生代古地理环境的演变[J].河北地质学院学报,1994,17(3):228~235
[6]吕金波等.北京石花洞的地质特征[A].见:姜建军等主编:旅游地学与地质公园建设——旅游地学论文集第十二集[M].北京:中国林业出版社,2006,304~311
[7]吕金波等.北京石花洞的岩溶地质特征[J].中国区域地质. 1999,18(4):373~378
[8]刘东生等.洞穴碳酸钙微层理在中国的首次发现及其对全球变化研究的意义[J].第四纪研究,1997(1):
[9]卢耀如.中国岩溶[M].北京:地质出版社,1986,94~95
[10]张崇洲.北京房山石佛洞硬肢马陆属——新种[A].见:中国地理学会地貌专业委员会编,喀斯特地貌与洞穴[M].北京:科学技术出版社,1985,154~156.
[11]贺士元等.北京植物志[M].北京:北京出版社,1984.
[12]吕金波.开展国土资源大调查,为首都经济作贡献[J].中国地质, 1999,268:26~27
收稿日期:2007年6月25日
基金项目:中国地质调查局20001300005031号与北京市科学技术委员会855600400号项目共同资助
作者简介:吕金波(1956-),男,博士,教授级高工,从事北京岩溶地质研究。E-mail:ljb5610@sohu.com