王海濱
當(dāng)你進(jìn)入山西省寧武萬(wàn)年冰洞,仿佛置身于一座晶瑩的宮殿。大自然的鬼斧神工,使你仿佛置身于萬(wàn)里冰封的北國(guó)冰雪之地,又好似徜徉在石筍林立的南方溶洞。然而,這個(gè)洞的神奇之處還不僅于此。它的所在地既不是異常寒冷的南北極,也不是終年積雪的雪山,而是在四季都很分明的寧武縣,以當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境而言,根本沒有結(jié)冰的條件。冰洞到底是怎么形成的,這個(gè)謎題吸引著全球的游客、科研人員前來(lái)探訪。
只有一年365天都結(jié)冰的洞穴,才能夠被稱之為是冰洞。世界上也只有像西伯利亞和南北極等地,少數(shù)緯度高、異常寒冷的地方,才發(fā)現(xiàn)過冰洞。而萬(wàn)年冰洞位于山西省忻州市寧武縣城西50公里處東寨春景畦鄉(xiāng)境內(nèi)的蘆芽山上,距離太原市區(qū)3個(gè)半小時(shí)車程。
整個(gè)冰洞高達(dá)100多米,一年四季洞內(nèi)溫度在零下10攝氏度到零下4攝氏度,四壁皆冰,常年不化。洞內(nèi)有冰柱、冰簾、冰瀑、冰花、冰佛、冰獸、冰床、冰鐘乳等,玲瓏剔透,晶瑩奪目。
該冰洞是我國(guó)最大的冰洞,也是中緯度地帶最大的冰洞,更是世界上迄今永久凍土層以外發(fā)現(xiàn)的罕見的大冰洞。經(jīng)中科院地質(zhì)研究所洞穴專家考察認(rèn)定:此洞形成于新生代第四紀(jì)冰川期,距今約300萬(wàn)年,故名萬(wàn)年冰洞。
盛夏,洞外綠樹成蔭,艷陽(yáng)灼人,洞內(nèi)卻是堅(jiān)冰不化;寒冬,洞外溫度達(dá)零下30多攝氏度,到了洞內(nèi),由于沒有風(fēng),反倒比洞外暖和許多,給人一種冬暖夏涼的感覺。
關(guān)于萬(wàn)年冰洞的形成原因,至今還是地質(zhì)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn),科學(xué)家們對(duì)此提出了各種猜測(cè)。
科學(xué)研究表明,地球自誕生以來(lái),氣候一直在變化當(dāng)中。早在幾億年前,地球就出現(xiàn)過大規(guī)模的冰川運(yùn)動(dòng),而且只有冰川運(yùn)動(dòng)才會(huì)擁有如此猛烈的能量,形成許多地質(zhì)奇觀。所以,有人認(rèn)為正是冰川運(yùn)動(dòng),使大量的冰涌進(jìn)了寧武縣一個(gè)沖刷成形的洞中,形成了今天這個(gè)非常神奇的萬(wàn)年冰洞。
但是,如果冰是同時(shí)期涌入的,冰的形成年代應(yīng)該一致,然而經(jīng)過專門取測(cè)后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)洞里冰的年齡卻各不相同。核心部分的冰,成冰年代比較早;外面的、靠近洞口或靠近主流水道的冰,成冰年代比較晚。
此外,如果是冰川運(yùn)動(dòng)時(shí)大量的冰涌進(jìn)洞中形成冰洞,那么隨著時(shí)間的推移,在不能一年四季都結(jié)冰的氣候條件下,洞內(nèi)的存冰量會(huì)越來(lái)越少,甚至早已融解殆盡,并不能保存至今。
中國(guó)科學(xué)院專家楊少華和石耀霖,曾用數(shù)字模型研究萬(wàn)年冰洞形成的原理,發(fā)現(xiàn)洞的形狀讓冬天的冷空氣可以進(jìn)入洞穴,但是夏天的熱空氣卻進(jìn)不去,所以形成了天然冰庫(kù)。如果將洞口封閉,這個(gè)萬(wàn)年冰洞只需40年就會(huì)完全融化。
中科院地質(zhì)研究所專家陳詩(shī)才也認(rèn)為,整個(gè)洞的形狀對(duì)洞內(nèi)溫度的保持起到了很好的作用。根據(jù)測(cè)量,萬(wàn)年冰洞呈傾斜向上的口袋狀,肚大口小,夏天洞內(nèi)和洞外的空氣難以對(duì)流,從而使得洞內(nèi)的冷氣得以保持。
此外,陳詩(shī)才指出,盡管寧武縣的地理位置和氣候條件并不適合冰洞的形成,但還是有一些外部因素能夠減少冰的融化。比如蘆芽山的海拔達(dá)2300多米,而洞口所處的位置在山的陰面,這也對(duì)冰起到了一定的保護(hù)作用。
但有人對(duì)此提出疑問,寧武地區(qū)有的廢棄礦井也是肚大口小,空氣難以對(duì)流,而且地質(zhì)地貌與萬(wàn)年冰洞非常相似,深度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過冰洞。但為什么這些礦井深處卻不結(jié)冰呢?
按照一般規(guī)律,越靠近地心,溫度越高,每深入地層100米,氣溫將上升0.4攝氏度。而萬(wàn)年冰洞則反其道而行之,越到深處,氣溫反而越冷,冰層越厚。這被科學(xué)界稱之為“地?zé)嶝?fù)異?!?。
對(duì)此,陳詩(shī)才認(rèn)為,這就像空調(diào)或冰箱通過電機(jī)來(lái)制冷一樣。目前推測(cè),萬(wàn)年冰洞的巖石下面很可能也存在某種未探明的制冷機(jī)制,這種機(jī)制不僅能保持洞中的溫度,并且仍在日復(fù)一日地制冰。
但是如果冰洞的“地?zé)嶝?fù)異?!笔悄撤N制冷機(jī)制形成的,冷空氣密度較大,它又是如何從地下向上流動(dòng)的呢?
在與冰洞相距不到200米的地方有一處千年不熄的地火,即埋藏于地下的煤層因多種原因造成的自燃現(xiàn)象。站在山頭,即可遙見輕煙繚繞。這一冰一火本是相克,卻奇妙地共存于同一山上。
也有專家認(rèn)為,地火與冰洞的共存,可能是引發(fā)“地?zé)嶝?fù)異?!爆F(xiàn)象的關(guān)鍵所在,但目前其運(yùn)作機(jī)理尚無(wú)定論。
諸多說法,不僅難以真正說清萬(wàn)年冰洞的成因,反而使其更加撲朔迷離。
(據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》)