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日志

 
 

宁武万年冰洞  

2017-05-12 11:03:32|  分类: 摄影专题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自理睬《宁武万年冰洞》


         万年冰洞在山西宁武县城西50公里处的春景畦乡境内,处旅游专线旁,海拔2300米。经中科院地质研究所洞穴专家现场考察认定:此洞形成于新生代第四纪冰川期,距今约三百万年,故名万年冰洞。

 

 这是一座绿树环绕,海拔2300米的山峰,山上有一处世界奇观——万年冰洞。它的奇是因为以当地气候条件论,根本不能结冰,而洞内一年四季冰柱不化,愈往深处冰愈厚。到了夏天,洞外碧草如茵,鲜花盛开,而洞内寒气逼人。大自然给人们出了一个难题,冰与火难以相容,而这里火山与冰洞却奇妙地共同生存在一座山上。据清乾隆《宁武府志》记载,这里火山数百年不熄。虽为地下煤自燃,但山的阳面为火山,山阴面为冰洞,这一山中一凉一热,两个截然相反的景观并存实属奇怪、罕见。至今还没有人能做出令人信服的科学解释。 
  

    冰洞发现于什么时代,无从考究,当地人称之为“万年冰窖”,冰洞内一年四季永远保持着—4℃。底部有多深,无法探测。自1995年开发以来,万年冰洞震惊了世界,震惊了自然科学界。国内许多地质专家通过考察认定,该冰洞形成于新生代第四纪冰川期,距今已有几百万年历史。 
  

   已开发出的冰洞距地面有100多米,分上下五层。沿着光滑的冰梯,下冰洞、走冰桥,来到这座冰的宫殿,大自然的杰作便展现在人们面前。有冰瀑、冰钟、冰帘、冰笋、冰人、冰花,或玲珑剔透,或晶莹夺目,或姿态婀娜,或雄伟壮丽,无不显示着大自然的鬼斧神工。它寂寞地存在了300万年,如今成为世界级旅游胜境。据中科院地质研究所罗泽文教授介绍,他走过全国一万多个洞,仅发现9个冰洞,宁武冰洞当属冠军,而那些冰洞都已溶化,这是惟一幸存的冰洞了。 
  

    在第一层,记者见到厚达6米的一座落地冰钟,冰肌玉肤,古朴壮实,记载着逝者如斯的远古岁月。第二层最为漂亮壮观,一座冰雕的大厅,四周花木扶疏,人兽雄立,似在演奏一首关于人与自然的交响乐。在第三层,有中西两位受人仰幕的女性,一位冰观音,一位冰维纳斯,爱情与善良在这里相聚。虫鱼鸟兽,琼楼玉宇,碧树银花,都一一展现在你的眼前。这简直是神仙居住的地方!

     2005年,宁武万年冰洞在第四批国家地质公园评审中,成为国家地质公园。2011年3月,被评为国家4A级旅游景区。


         万年 冰洞在宁武县城西50公里处的春景洼乡麻地沟村,海拔2300米。经中科院地质研究所洞穴专家现场考察认定:此洞形成于新生代第四纪冰川期,距今约三百万年,故名万年冰洞。


        她的奇特之处在于以本地的气候条件论,根本构不成结冰的环境,可洞内却四季冰封。即使三伏炎夏,洞外绿草如茵、百花盛开,洞内却寒气逼人、冰雕玉砌,且愈往地层深处冰层愈厚,与越往深处气温越高的常规地质情形形成强烈的反差。  

 
       专家们称,该冰洞位列全国一万多个洞穴中仅有的九个冰洞之首。洞内制冷机制最强、冰储量最多,现开发近百米。分成上下五层,通过钻冰洞,下冰楼梯,过冰栈,可到各层观光。每层可容纳数十人。洞内最宽处直径有20 多米,最窄10多米。洞内四周全是冰。由冰形成的冰柱、冰帘、冰瀑、冰花、冰佛、冰床、冰钟、冰人、冰菩萨等,千奇百怪、不一而足。洞内大大小小的景致或玲珑剔透,或晶莹夺目,或婀娜多姿,或雄伟壮丽,无不令人惊叹。堪称一个冰的世界。

        它的奇特在于以本地洞外的气候条件论,根本构不成结冰的环境,而洞内一年四季冰柱不化,愈往深处冰愈厚。它是全国迄今发现的最大的冰洞,也是世界上迄今永久冻土层以外发现的罕见的大冰洞。2005年,宁武万年冰洞在第四批国家地质公园评审中,成为国家地质公园,现开发近百米。分成上下多层,通过钻冰洞,下冰楼梯,过冰栈,可到各层观光。每层可容纳数十人,洞内四周全是冰。由冰形成的冰柱、冰帘、冰瀑、冰花、冰佛、冰床、冰钟、冰人、冰菩萨等,千奇百怪、不一而足。洞内大大小小的景致或玲珑剔透,或晶莹夺目,或婀娜多姿,或雄伟壮丽,无不令人惊叹。堪称一个冰的世界。更使人们奇叹不已的是:与冰洞相距不到二百米处,有一处千年不熄的地火,当地人称千年火山。这一冰一火,本是相克,却奇妙地共存于同一山上,可谓世界奇观,中华一绝。


        成因猜测
        特殊地质结构
        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。

          得益于洞的形状
         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。

     缘于冰川学说
        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。

    地热负异常说
          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。

  “地热负异常现象”,这一假设必须挑战我们已知的多个物理定律。首先是在普遍“高温”的地下怎么形成,如果这一过程是“自主”形成的,最恰当的解释是向外散热使自身降温,可这不符合我们已知的热量从高温物体流向低温物体的物理学定律;其次,在不考虑冷源形成的情况下,冷空气密度较大,是怎样从地下向上流动的。再次,如果确有地下冷源,又能向上输送,由于水的密度远大于气体密度,地下水势必向下流动,固化,直至堵死冷气通道,且越积越多,直至整个洞被冰填满。

   空气对流成因
         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。

宁武万年冰洞 - 理睬 - .


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