多年在国内外旅游,参观游览过不少溶洞,那些或细小、或宏大、或精致、或粗犷的钟乳、石笋、石幔、石花、石塔、石柱、石瀑布、石梯田等优美多姿的造型,给我留下了许多美好的印象。然而,万年冰洞这样的奇观,却是前所未见、闻所未闻的。
2017年国庆节假日期间,我们夫妇与40多年前的战友相约,前往他居住的山西省太原市相见,并到万年冰洞游览。10月3日,我们乘坐高铁,仅短短的3个小时便从北京到达了太原。战友到火车站迎接我们,并由他的女婿开车把我们接到他的家中,介绍我们认识了他的妻子、女儿及外孙。他们亲切、热情地招待我们,我们和他一家人温馨地合影留念。他们盛情邀请我们到饭店设宴为我们接风洗尘。饭后,战友陪同我们参观了太原最著名的景点晋祠。然后,他把我们送到事先预订的酒店安顿下来。
4日凌晨5点20分,战友的女婿开车把他们夫妇和我们夫妇送到事先定好的旅行社一日游集合地点乘坐旅游大巴,5点30分,大巴出发了。沿着太原至大同的高速公路和通往景区的公路,经过约4个小时,我们到达了此次旅游的目的地万年冰洞。
万年冰洞位于山西省忻州市宁武县春景畦乡境内,在县城以西50公里处,海拔2300米。2005年,在第四批国家地质公园评审中,万年冰洞被评为国家地质公园,称作芦芽山万年冰洞国家地质公园,2011年3月被评为国家AAAA级旅游景区。
为了保证游客的安全和保护洞中的环境,景区安排游客分批进洞参观,每批二三十人,隔一段时间放进一批人,以使洞内游客不会拥挤,避免发生跌倒、碰撞等安全事故。
我们穿上羽绒服,走向冰洞。在冰洞入口处,是一个直径15米左右的垂直桶状土石坑,称作落水洞。看着这个与周围环境没有什么区别的坑洞,怎么会想到在它的下面有一个神奇的冰洞呢?我们沿着景区修建的阶梯木栈道从落水洞进入冰洞,穿过一段冰甬道。从甬道冰壁上挂着的一个温度计上,我看到那里的温度是5°C。再往下走,忽见有光线透过来,原来是冰洞的洞窟到了,光线是从洞底的一个变光灯发射出来的。在木栈道的左手边呈现出一个千姿百态的冰的世界。我一边随着人流在木栈道上向前移动,一边观赏和拍摄那些美丽的冰造型,走到洞底,又向上攀登,大约20分钟,就到达了冰洞的出口。
冰洞中的寒冰造型,真是让我震惊。几根粗数十厘米、高达上百米的巨大冰柱,顶天立地,似乎在支撑着高大的山洞,避免它再塌陷下去。
我曾经参观过许多溶洞,对溶洞的形成原理有了一些了解:溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用转化为可溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞,这就是一般所说的喀斯特地貌。
那么,这样神奇的冰洞又是如何形成的呢?按理说,在地球上,应该像西伯利亚和南北极那种纬度高而且异常寒冷的地方才会有冰洞,而宁武万年冰洞所在地四季分明,怎么会有这样常年不化的冰洞呢?这是我在参观万年冰洞之后最想了解的问题。于是,带着这个问题,我请教了度娘(百度)。
度娘介绍我认识了这个冰洞的发现者闫鹏。闫鹏到宁武县旅游局工作后,无意中听到了一个千百年来的传说:在当地一座深山中,有一个挂满冰锥的冰洞。从小就喜欢探险的闫鹏决定利用业余时间去寻找这个传说中的神奇洞穴。他爬遍了附近的许多山头,但一直没有任何头绪。然而,天无绝人之路,有志者事竟成,正当他心灰意冷准备放弃的时候,一个机遇出现了:一天,他和同伴来到管涔山中。当他们爬上一个山头后,忽然惊奇地发现:在山的阴面有一个洞口模样的地方,而接下来的事情更让他们始料未及。闫鹏说:“走到洞口附近感觉凉飕飕的,风比较大,而且背阴的崖壁上竟挂满了冰花,一切都与周围的环境大相径庭,一个1米见方深不见底的洞口更是冒出丝丝寒气。”难道这就是传说中的神奇冰洞?一年多的渴望,让闫鹏忘记了恐惧和危险,他决心对这个洞一探究竟。他和同伴们顺着洞口下去,冰洞下边黑咕隆咚,脚底滑得根本没有蹬脚之地,只是靠上边的绳子拽着,多少能附着在冰壁上。后来到了一个稍微开阔的地方,站稳脚后,他们拿着火把向四周一看,眼前豁然开朗。所有人都惊呆了,他们仿佛置身于一座晶莹的宫殿,四处都是冰的世界:冰柱、冰锥、冰瀑、冰笋、冰花……没有一个人想到,小小的洞口背后,竟然是这样一个美妙的世界!
闫鹏完全被吸引住了,直到他的脚感觉被冻僵了,才发现不知不觉间已经进洞两个多小时了,温度计清楚地显示,洞中的温度为零度左右,这与初夏时节的洞外相差了20多度。在接下去的日子里,闫鹏分别在不同的季节下过冰洞,他发现洞中似乎永远保持在零度左右,洞里洞外完全是两个不同的世界:七八月份,洞外是鲜花烂漫、绿树成荫,而洞内却是坚冰不化;冬天,洞外边比较冷,几乎达到零下30度,穿着大衣,而到了洞内,由于没有风,反倒比洞外暖和了许多,有一种冬暖夏凉的感觉。
通过闫鹏的介绍,我了解了万年冰洞发现的过程。但是,对这样神奇的冰洞是如何形成的,我依然充满疑惑。对此,度娘介绍了种种猜测。
一种猜测缘于冰川学说。这种学说认为,地球自诞生以来,气候一直在变化。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,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,也就形成了今天所见到的非常神奇的冰洞。但是,这种推测也有值得商榷之处。经过专门的取样检测,人们发现,万年冰洞中的冰,年龄各不相同:洞中核心部分的冰,从结冰的情况和它所含的一些沉积物来看,年龄比较老,而核心层外面的、靠近洞口的或者靠近主流水道的冰则比较新。而且洞中的冰在被冰融化后,还会自动恢复原貌,具有非常奇特的再生功能,一旦冰量减少,它就会进行自我修复。但根据冰川学说,冰融化后是不会自己再生的。
另一种猜测认为,冰洞的存在得益于洞的形状。中国科学院地质研究所的陈诗才在专门进行考察和走访后认为,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;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,在夏天,洞外温度热,洞底温度凉,热量不进行交换。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,热量就要进行交换,这样就损害了冰的保存量。
还有一种观点认为,冰洞是由空气对流形成的。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,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强,出口达到成冰条件,形成“夏日冰洞”。
有些人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。而地热负异常说恰恰相反,越往地下走,温度越低,低到能够制冷,能够制造出大容量的冰来。冰洞的岩石下形成了某种制冷的机制,从而达到制冰的效果。按照这种猜测,山体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。
中国科学院的杨少华和石耀霖将这个万年冰洞做成了数值模型,研究其万年冰穴形成的原理,发现洞口的形状让冬天的冷风进入洞穴,但是夏天的热风却进不去,所以造成了天然的冰库。如果将洞口封闭的话,这个万年冰穴只需要40年就会完全溶化。二位科学家的著作发布在国际著名的 Cryosphere(冰冻圈)期刊上。
关于万年冰洞的成因,虽然众说纷纭,仍无定论,但我从这里了解到这些相关的研究成果,受益匪浅。我深深地感谢杜娘与为杜娘提供资料的闫鹏先生和各位作者及科学家们。他们使我在观赏了万年冰洞的神奇景观之后,又了解了这么多有关万年冰洞的知识,让我对祖国山河有了更加深入的认知,也让我更加热爱我们伟大的祖国。在此,我把我的所见所闻呈献给各位读者,希望大家和我一起感受到——厉害了,我的国!
冰柱擎天
仔细观察,可以看到冰柱上好像装饰着精细的花纹,每根冰柱都像是一个精雕细刻的艺术品,在绿色灯光的照射下,像玉石一般熠熠生辉。
玉柱生辉
向上看,一群群、一片片的冰乳,晶莹欲滴;
冰乳成群
一条条、一簇簇长长短短的冰锥,像一把把宝剑从洞顶直刺下来。
利剑悬空
有一些冰条的下端结着美丽的冰花,犹如玲珑剔透的流苏悬挂在空中。
流苏垂挂
洞顶上还有一群由薄薄的弯弯曲曲的冰片和小小的冰锥组成的复杂多变的精美造型,真不知道它是如何制造出来的。
精美造型
再看洞壁上,层层叠叠的造型更是多彩多姿,有的像行云流水,有的如花团锦簇,有的似一只只海蜇,拖着长长的触手在海洋中漫游。
海蜇漫游
瞧那边,一位白发女巫,尖尖的下巴,下撇的嘴中伸出一个小舌头,塌陷的鼻子,闭眼皱眉,不知在琢磨什么鬼主意。……
白发女巫
啊,这举世无双的万年冰洞真是太神奇了,简直用语言无法形容!大自然就是有这种强大的威力,在地层的深处塑造出这样梦幻般的绝世奇观,令人叹为观止!
美景天成