万年冰洞

万年冰洞

万年冰洞位于山西省

距冰洞不远处，还有一处“火山”，做了邻居的“火山”与冰洞形成了一大自然奇观。有的资料介绍，“火山”距冰洞仅有二百米之遥，两者尚有一定距离，需要翻越一个小山丘，而且没有公路可通。该“火山”并非科学意义上的“火山”，而是埋藏于地下的煤层因多种原因造成的历时千年的自燃现象，在山西境内并不算罕见。在东寨镇前往天池的三岔路口的对面山上，即可看到这种自燃现象，遥见轻烟缭缭。

山西省宁武县，千百年来流传着一个传说：在当地一座深山中，有一个挂满冰锥的冰洞。让人费解的是：在四季分明的山西省宁武县，为什么会存在这么一个千万年不化且冬暖夏凉的神奇洞穴？如果冰洞真的存在，洞里又会是一番什么样的天地？

山西宁武冰洞中的情形让所有的人大开眼界，没想到世界上真有这样一个晶莹剔透的冰的世界。其实，只有一年三百六十五天都是结冰的洞穴才能够被称之为是冰洞，那么，在世界上也只有像西伯利亚和南北极等地，少数纬度高而且是异常寒冷的地方才发现过冰洞，而且是数量少规模小。所以大家百思不得其解的是，这个冰洞所处的位置既不是异常寒冷的南北极，也不是终年积雪的雪山，而是在四季都很分明的山西省宁武县，就形成了这样一个常年不化的冰洞。

万年冰洞

那这个冰洞到底是如何形成的呢？为此，中科院地质研究所的陈诗才也专门从北京赶到宁武进行考察。然而当第一次进入冰洞后，即使见多识广的他也连连称奇。 他看完后，感觉非常惊奇，洞内冰的类型起码有上十种，比如冰柱、冰石笋、冰的钟乳石、冰的涡管、冰花、冰葡萄、还有冰的结晶片等。他发现，尽管冰的厚度不一，但是所有的冰都是附着在石灰岩上的，整个冰洞高达100多米。

陈诗才说，这个冰洞的规模，绝对不会是人造的，虽然冰洞的传说已经有几百年的历史了，但是从现场可以推测，这个冰洞形成的时间已经远远超过了几百年，距现在差不多有100多万年了。这个天然的洞穴是100多万年前由水冲刷形成的，可为什么这个并不符合结冰条件的洞里现在却结满了冰？这么大数量的冰又是什么时候形成的呢？

这时候，闫鹏忽然想到了什么。他说：“以我自己的理解，这个地方有火山，也有水，可能是本身的地质结构发生了改变，才形成了结冰的环境。”但陈诗才却认为这种说法并不科学。他认为，火山的发生缘于山西一带，有煤的自燃现象。因为煤挖出来后，一些煤矸石里，含有磷、硫这类东西，一见阳光，就氧化自燃了。

陈诗才经过走访后认为，尽管宁武县的地理位置和气候条件并不适合冰洞的形成，但还是有不少的外部因素能够减少冰的融化。由于管涔山的海拔达到了2000多米，而洞口所处的位置在山的阴面，这对冰的常年不化都起到了一定的保护作用，而整个洞的形状，也对洞内温度的保持起到了很好的作用。他认为，洞是一个正口袋形，这样在夏天，洞外温度热，洞底的温度凉，它不交换。如果洞形倒过来，在夏天，洞外温度热、比重低，洞内温度凉、比重高，热量需要交换，这样就损害了冰的保存量。

正是因为洞的形状并不利于洞里洞外空气的交换，因此尽可能减少了冰的损害。但是，即使有了这些外在的保护因素，可是这么大数量的冰究竟是如何形成的呢？显然，这是一个非常漫长的过程。这时候有人提出了冰川学说。

科学研究表明，地球自诞生以来，气候一直在变化当中。早在几亿年前，地球就出现过大规模的冰川运动，而且只有冰川运动才会拥有如此猛烈的能量，才能形成许多地质奇观，所以有人认为，正是因为冰川运动，使大量的冰涌进了一个冲刷成形的洞中，也就形成了今天非常神奇的冰洞。

按照这种推测，宁武县暑天冰洞的成因就可以解释了。但是，尽管常人看来洞中的冰都是一样的，可经过专门的取测后人们发现，冰的年龄却是各不相同。

陈诗才说，冰也分层，也有个核心层，核心部分的冰，从结冰的情况和它所含的一些沉积物来看，这部分冰比较老。外面的、靠近洞口或者靠近主流水道的这些冰比较新。而根据闫鹏这两年的观察，山上雨水多的时候，雨水常常会流进洞中并且融蚀掉不少冰，但是经过一段时间，在原来冰融化的地方，又都自动地恢复了原貌，也就是说，这个神奇的冰洞具有非常奇特的再生功能，一旦冰量减少，它还会进行自我修复。因此，陈诗才认为冰川学说似乎也存在漏洞。因为冰川学说的解释是冰融了就融了，永远空了，化一点就没一点，它不会自己再生。

其实不仅是山西省宁武县的这个冰洞成因存在着很大的争议，就是在整个地质界都存在着很大的分歧。如果是冰川运动时，大量的冰涌进冰洞，但是随着时间的推移，这些冰早就应该化了。最关键的是，这个地方根本就没有一年四季都结冰的气候条件。

最近有一些人就提出了一个比较被认可的说法：叫做地热负异常说。地热正异常说指的是越向地心走，温度越高，地心的温度大概是6000多度，和太阳表面的温度差不多，也就是越往下走温度越高，这是合乎常理的。而地热负异常说恰恰相反：它说越往下走，温度越低，低得能够制冷，能够制造出大容量的冰来。

对此，陈诗才认为，这就好比空调或冰箱，它都有一个制冷的机制，它是通过机电来制冷。而冰洞的制冷机制，从目前来推测，还是岩石下的某种机制，形成了制冷的机制，从而达到制冰的效果。那么可以猜测，正是因为山本身的最深处很可能存在我们目前仍未探明的制冷机制，它不仅能保持洞中的温度，并且仍在日复一日地结冰，再加上相对较高的地理位置，以及洞口位置的巧合，因此，形成了这么一个神奇的冰洞。

冰洞应该还有一个下口与外界相通，冬天内部温度高于外部温度，冷空气从下口进入，使洞内温度下降，水气凝结，冰洞成长。夏天外界温度高于内部温度，气流翻转，冰洞融化。由于外界昼夜温差大，在洞内温度间与昼夜温度之间时，气流昼夜交替，形成各种冰的奇观。只要冰洞凝结大于消融，冰洞就逐步成长。

夏天冷气下流，使出口空气达到饱和凝结成水，随着外界温度的上升，内外温差增大，下口流出的冷空气增大，出口达到成冰条件，形成“夏日冰洞”。

冰洞形成的条件：

1、必须有两个出口，且两个出口必须有足够的高差，之间密封保温良好。

2、洞内下部必须有一定的水源，且进洞冷空气不足以使其完全凝结。

3、0℃以下天气足够长。

4、上部出口在山的阴面或山坳里。

5、冰洞附近山体相对陡峭，但其他部分山势较高且没大的沟壑。

冰洞伴生的其他现象：

冬季洞内气流上行，饱和气流流出洞口遇冷空气凝结，在相对湿度较低的冬季，会最先出现冰冻现象。

夏天洞内气流下行，出口处会形成相对清凉的小气候或出现低于正常地温的泉水流出。