岩溶发育史

由于燕山运动奠定了华北广大地区的地质构造轮廓.所以一般把新生代以前发育的岩溶称为古岩溶，新生代以来发育的岩溶一般根据地文期来划分。

一、新生代以前发育的古岩溶

沉积间断是确定古岩溶的可靠方法。

本区中奥陶统底部有一短暂的沉积间断，这是由于怀远运动影响，造成地壳间歇性缓慢上升之故。但这次沉积间断时间很短，地壳上升幅度很小，大部地区仅表现为海底硬地性质不一定露出海面。因此，目前还有在此间断面上发现任何岩溶形态。

中奥陶统沉积之后，由于受加里东运动的影响，华北地台大面积抬升，碳酸盐岩露出水面，直至中石炭世，开始了长达1.5亿年的剥蚀期。在此期间，中奥陶统顶部普遍被夷平。焦作地区也不例外，峰峰组基本缺失，在古剥蚀面上残留一些古岩溶形态，如古岩溶裂隙和古漏斗等，大部已被充填，并有褐铁矿和铝土矿沉积。

在中生代燕山运动后，本区持续上升，使该期形成的岩溶形态大部被剥蚀，一部分为后来的岩溶发育所继承。

二、新生代以来发育的岩溶

新生代以来，华北地区主要表现为同步震荡式上升，剥蚀期与堆积期交替出现。据此，可以划分出不同的地文期。

古老的剥蚀面及剥蚀面上残留的封闭洼地漏斗、落水洞、峰林等地形，在邻区阳城和平顺等地被较好地保留下来。

从洞穴出露标高分析，在焦作北部山区大致存在着1000～1200m、720～850m、450m左右3个溶洞层，其中以750～850m溶洞层的岩溶最发育。这3个溶洞层大致与柳树口—夺火一线（标高1000～1400m）、汉高城—金岭坡一线（标高700～900m）、寨豁—大堤河一线（标高400～600m）三级剥夷面相当。这三级剥夷面和3个溶洞层又大致可与山西高原及华北地区的地文期相对比（表14）。

表14 本区剥夷面和溶洞层高程与邻区对比表

由表13可知，本区最早的溶洞发育时期、大致相当于上新世的唐县期，而溶洞发育的主要时期可能在早更新世的汾河湖。

溶洞发育期的划分，仅根据溶洞出露标高与邻区对比资料，尚缺乏沉积物中古生物化石的依据，仅供参考。

华北地区自晚第三纪以来，气候的总趋势属温凉干燥环境，当时的气温甚至比现在还低，这就造成了华北岩溶特有的地貌景观和巨厚的黄土堆积。但是气候变迁具有旋回性，在温凉干燥气候的总趋势中也不泛存在暖湿多雨气候的相间。黄土与其中所夹的古土壤多次重叠出现代表间雨期与雨期沉积的多次波动。溶洞层的多次出现代表岩溶发育多阶段性，同样记录了气候变迁的多旋回性。本区3个溶洞层都发育有规模较大的水平洞穴，这些洞穴都留下了属于饱水带成因的溶蚀形态，如天锅、贝窝等。其中尤以天锅最典型，其大小、密度、溶蚀深度、旋涡状溶痕等均可与目前在南方洞穴中见到的天锅相媲美。可见，在这些溶洞层发育时期，其气候环境是相当湿暖多雨的，雨量之丰沛决不能与目前本区相比。