冠岩地下河：发源于海洋山的神秘地下水道

地下河不仅对岩溶区社会生产生活有着非常重要的作用，而且在地下造就了一个瑰丽神秘的“水世界”；隐秘的河流在地下四处延伸，偶尔露出地面就创造出了“飞来湖”“天窗”等种种岩溶奇观。而在千万年来与人类相伴而生的过程中，地下河又渗入到人类生活的方方面面，承载了众多深厚的历史文化（朱千华，2018）。

（1）地理位置

冠岩位于桂林市南29千米，漓江东岸的草坪乡，是一个毗邻漓江的巨型地下河洞穴。冠岩因其山形如帝王的紫金冠而得名，是一个巨型的地下河洞穴，全长12千米，地下河出口海拔126米，内部是一个神秘莫测的地下世界（图4-16）。开发的冠岩地下河游览区使地表河与地下河游览交错进行，是一个“兼山水之奇”的境界，可领略桂林山水“两个世界”——地表世界与地下世界的奇姿异彩。

图4-16　冠岩地下河平剖面图

（2）地质构造特征

冠岩是一个具有千年人文历史的地下溶洞。早在1637年，徐霞客就成为冠岩第一个探洞人，在《徐霞客游记》中详细记载了冠岩。明代蔡文有诗描述冠岩：“洞府深深映水开，幽花怪石白云堆。中有一脉清流出，不识源从何处来。”人类对自然有孜孜不倦的探索精神，1985年中英联合洞穴探险队探索冠岩地下河的“来龙去脉”。冠岩地下河系位于著名的桂林岩溶峰丛山区，是桂林附近峰丛洼地地区最大的地下河，上游地面位于砂页岩、火成岩分布的海洋山区，地下河自东向西排泄，于漓江东岸草坪冠岩流出汇入漓江（岩溶洞穴探险队，1986；朱学稳，1988）。漓江发育于冠岩以北的地堑之中，冠岩以南的漓江流动于盆地内最高的峰丛山地中，冠岩以南的活动断裂带为漓江的发育提供了十分有利的条件（陈治平等，1980）。冠岩地下河发源于海洋山，流到灵川县南圩时，遁于一座大山之下，成为地下河。南圩那座大山有上、中、下3层洞穴，上洞是一椭圆形的大型穿岩，比阳朔月亮山、桂林穿山月岩更大、更美，而下洞就是冠岩地下河入口。在区域构造上，冠岩位于桂林弧形构造带，两条近南北向压扭性断层穿越冠岩，构造破碎带宽度达数米（林玉山等，2007）。

冠岩实测长度为3827.6米，通道宽8～15米，最宽53.3米；高10～25米，最高达50.6米。整个通道系统平面投影面积4.057×104平方米，是桂林地区空间规模最大的洞穴系统之一，内部空间相当大（张任，1999）。冠岩的层楼状空间结构特征十分突出，分上、中、下3层水平通道；最高一层长49.9米，高出第二层通道11米，由于形成年代最早，几乎已被后期崩塌作用破坏殆尽，现仅在吊岩通道与石盾通道交接处上部有部分残存；第二层干洞长2351.2米，洞穴的包气带特征突出，横断面以似三角形为主，崩塌现象显著，次生化学沉积物分布较为集中，以大型棕榈状石笋和流石坝为其特色，高于下层水洞20米左右；第三层为现代地下河所占据，长1426.5米，多跌水陡坎和急流深潭，纵断面表现为具自由水面廊道与全充水虹吸管道相间分布的形式，部分洞段顶板塌穿，与上层洞穴构成规模宏大的洞穴厅堂，高度超过50米（张任，1999；林玉山等，2007）。各层水平通道在平面上时而平行、时而交错、时而重叠，并在多处以竖井和崩塌大厅相互连接，加上诸多分支通道与环形通道，使得冠岩成为桂林地区最为复杂的大型洞穴系统（张任，1999）。

（3）水文地质特征

冠岩地下河位于灵川潮田和桂林草坪境内，源自灵川县海洋山麓四源一带来华岭碎屑岩地区，自灵川县南圩坪山谷地穿岩伏流入口潜入地下，至小河里岩流出地表，明流700米后复没入地下，最后自冠岩口排入漓江，进出口总落差为130米，出口平水期及枯水期流量分别为4.16米3/秒和0.42米3/秒，水道平均坡降约为18.5‰，流域面积约80平方千米（图4-16至图4-18）（朱学稳，1988；张任，1999）。冠岩地下河洞穴系统发育在中、下泥盆统灰岩地层中，岩层产状较为平缓，倾角为10°～20°（张任，1999）。

冠岩溶洞内地形十分复杂，洞壁陡峭，常出现反坡，大面积洞顶，临空面多、悬空高度大（林玉山等，2007）。冠岩地下河自上游至下游可划分为穿岩、小河里岩及冠岩3段（岩溶洞穴探险队，1986），各段洞穴形态特征不一。进口段为峡谷式廊道，沿程有芭蕉岩、牛屎冲上透天光的竖井式天窗，其以下为虹吸管管道。下段自小河里明流段再度伏入地下起具双层结构，上层有安吉岩洞穴，有4处天窗，为矩形洞穴，底部多处与下层相通；下层为现代地下洞道，有大量砾石堆积，断面宽窄高低多变，河床岩面上到处可见磨蚀而成的杯穴（朱学稳，1988）。

南圩坪山谷地段：谷地接受大量来自碎屑岩分布区的外源水，形成3条地表小河，以伏流形式补给冠岩地下河洞穴（王玉北和陈志龙，2010）。(www.xing528.com)

穿岩段：从伏流入口至牛屎冲竖井，总长度为3860米，为峡谷状地下河洞穴。通道高一般在20米以上，最高处达60米，宽度10～30米。洞底有大量砾石，有两处较大的崩塌堆积体。在牛屎冲竖井的下游，地下河成为虹吸管。1985年，中英联合洞穴探险队对该虹吸管做潜水探测，探测长度为250米，垂直下降深度为35米（王玉北和陈志龙，2010）。

图4-17　冠岩地下河洞口

图4-18　冠岩地下洞穴水流

大岩冲段：为一孤立的高位洞穴，长900米，洞口高悬，上层洞道为横向洞穴，而后沿一垂深为110米的竖井进入下部通道最后一个现今仍在活动的虹吸管道所造成的水潭之中（王玉北和陈志龙，2010）。

小河里岩段：冠岩地下河在牛屎冲处潜伏3千米后在小河里岩入口处以深虹吸管形式出现，被潜水探测的长度为110米，垂直下降的深度为46米。小河里岩内有一系列的深水水潭和较大的厅堂，全长为2840米（王玉北和陈志龙，2010）。

小河里明流段：又被称为小河里天窗，底部为冠岩洞，长700米，流入冠岩—安吉岩洞穴（王玉北和陈志龙，2010）。

冠岩—安吉岩段：为冠岩地下河下游段，由上层旱洞安吉岩和下层水洞冠岩组成，总长为3827.3米，其中旱洞长2401.1米，可游览长度为1724.8米；水洞长1426.5米，可游览长度为892.8米。旱洞一般宽8～15米、高10～25米。最大厅堂为棕榈树大厅，高50.6米、宽53.3米。水洞宽6～25米、高5～9米，水深1.5～6米（王玉北和陈志龙，2010）。冠岩地下河安吉岩段右侧开有引水隧洞，将部分地下河水引出灌溉漓江东岸草坪阶地上的农田。

漓江谷地的充填过程对地下水系的演变也有很大的影响，冠岩伏流及与其有成因关系的一些岩溶地质现象，可提供冠岩周围岩溶地貌和洞穴发育、水文变迁、第四纪沉积作用等多方面的信息（图4-16）（陈治平等，1980；朱学稳，1988）。冠岩伏流形成过程：伏流进口东邻海洋山大片非岩溶山区，有大量的外源水流入，坡立谷形成的同时也有丰富的碎屑物质沉积，随着漓江河谷下切，坡立谷所在位置与地区排水基准面高差日益增大，冠岩伏流便逐渐形成（朱学稳，1988）。冠岩伏流的进出口洞穴均呈多层式，进口有上、中、下3层，相差逾70米；出口有上、下2层，相差约30米。由此可知，冠岩有多阶段的发育史，且其发育可能处于东部地壳上升幅度大于西部的掀斜式上升区（朱学稳，1988）。南圩坡立谷中的谷中谷的形成过程：在冠岩伏流形成过程中，进口由于岩壁的大规模崩塌堵塞，晚更新世坡立谷进入沉积时期；全新世以后以东部海洋山为中心的地面抬升，西流水道的水力坡度增大，伏流入口处堵塞崩积物被逐步冲开，坡立谷中的前期堆积物被洪水大量带走，形成了坡立谷中的谷中谷和存在两岸台地的景象（朱学稳，1988）。在西塘湖下游1.25千米处，地下河出露，水面高程在130米以下，比西塘湖面低100米。它与西塘之间的岩性有显著差别，靠近西塘一侧为上泥盆系夹白云岩的灰岩，靠近地下河出露段一侧的岩层属中泥盆系东岗岭阶，为白云岩、灰岩和泥质灰岩（陈治平等，1980）。由于岩性的差异以及漓江谷地的充填，南圩坡立谷和冠岩伏流之间的西塘洼地潴水成为岩溶湖，水面高程约230米，西塘湖沉积物与南圩坡立谷有类似的沉积层，其沉积物标高较低，推测是由冠岩伏流携入，由于后期伏流的水力坡度增大，地下河道取直北移而被遗弃形成区内峰丛山地中唯一的天然湖泊——西塘（陈治平等，1980；朱学稳，1988）。